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I Jornada. Ciclo sobre Residuos. Jornada declarada de Interés Sanitario para la Comunidad Autónoma de Aragón. Salón de Grados de la Facultad de Medicina de Zaragoza.

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Page 1: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua
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I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

PRESENTACIÓN DE LA JORNADA

Ilmo. Sr. Don Agustín SantolariaRepresentante del Departamento de Medio Ambiente. Gobierno de Aragón

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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CICLO SOBRERESIDUOS: UN MUNDO DE MUNDOS

[a veces ocultos]

I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos, nuevos retos]

DECLARADA DE «INTERÉS SANITARIO» POR EL GOBIERNO DE ARAGÓN

Programa«Genética, Medio Ambiente y Sociedad»

FUNDACIÓN GENES Y GENTESwww.fundaciongenesygentes.es

ORGANIZA:

COLABORA:PATROCINA:

ZARAGOZA, 2008

Page 4: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

D.L. Z-1356/2009Imprime Huella Digital S.L.

Conviene destacar que posteriomente a la Jornada y como complemento prácti-co de la misma, se efectuó una visita de carácter técnico a la planta potabilizadoradel Barrio de Casablanca en Zaragoza. Fue preparada por el Prof. Ovelleiro y servi-cios del Excmo. Ayuntamiento de Zaragoza. La visita resultó de gran interés paralos asistentes a la Jornada y especialmente a alumnos universitarios para los traba-jos justificativos de los créditos concedidos.

No podemos dejar de hacer constar en esta presentación el agradecimiento porsu especial colaboración al Ilmo. Sr. Decano de la Facultad de Medicina Prof. Dr.Arturo Vera, que abrió la Jornada y a los expertos y coordinador en el desarrollo dePonencias y debates, incluidos en esta publicación. Asimismo al Patronato de laFundación —especialmente a la Prof. Dra. Mercedes Díez que intervino en la clau-sura y a los asistentes (alumnos universitarios y público interesado). Al Dr. AgustínSantolaria, representante del Gobierno de Aragón (Departamento de MedioAmbiente), que intervino en la apertura y al Excmo. Sr.Dr. José Luis Marqués,Presidente del Consejo Social de la Universidad de Zaragoza, que dirigió el Coloquioy clausuró la Jornada.

Teniendo en cuenta que próximamente, va a tener lugar la Expo2008 en Zaragoza,dedicada como Exposición Internacional al tema específico «Agua y desarrollo sos-tenible», el Patronato de la Fundación ha previsto dedicar la Jornada anual a unmonográfico bajo el título «La salud de las Aguas». Se invitará a expertos en dichamateria y tendrá lugar en este mismo centro universitario en la primavera del pró-ximo año. Esperamos que este apoyo al temario general de dicha ExpoZaragoza 2008,nos acerque al propósito esencial de mantener con toda su responsabilidad y fuer-za, el Programa «Genética, Medio Ambiente y Sociedad» de la Fundación «Genes yGentes», con la colaboración especial del Instituto Aragonés del Agua, delDepartamento de Medio Ambiente del Gobierno de Aragón.

Prof. Dr. Isaías Zarazaga BurilloCatedrático Emérito de Genética. Presidente de la Fundación

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and Soil European Research» y «Water cycle and Soil related aspects» con los pro-yectos AQUATERRA, BIOTOOL, REBECCA, Eurodemo entre otros, demuestraneste aserto. En España, tenemos acerca de éstas labores, el cercano «II InternationalCongress on Biotechniques for pollution Control» (3-5 octubre 2007), y multitud deinvestigaciones concretas.

Desde el Convenio de Estocolmo, los responsables firmantes sostenían: «Se pro-moverán campañas de sensibilización dirigidas al público en general, se facilitará laparticipación pública en el tratamiento del tema y se promoverá la capacitación delos trabajadores y el personal científico, docente, técnico y directivo». Estas labores,han sido precisamente nuestro desafío.

En el tríptico que presenta la Jornada, se dice que residuo es «todo lo que quedadespués de consumir, utilizar o producir»: desde la esencial energía (ojalá toda lim-pia) hasta la basura, los medicamentos, neumáticos, desechos sanitarios y otros gene-rados «de novo» que quedan ocultos ante una primera visión. Todos ellos tienen pro-blemas de generación, reciclado, valoración, aislamiento o anulación. En fin, comotitulamos el ciclo, «un mundo lleno de otros mundos», tanto en suelo, como en aguao aire.

En medio de toda esta complejidad, sólo un «encuentro» científico con expertos,y planteando todas las circunstancias y los hechos y datos reales —tanto los demos-trados como los probables— puede aclarar los problemas, serenar los conflictos, ofre-cer referencias fiables a los interesados y sensibilizar y concienciar a la opinión públi-ca. Eso es precisamente el objetivo del Ciclo con sus diversas Jornadas. Con dichofin, el Patronato ha invitado como Coordinador de la presente, al Dr. José VicenteTarazona Lafarga, Director del Departamento de Medio Ambiente del InstitutoNacional de de Investigación Agraria y Alimentaria (INIA. Madrid) y Vice-Presidente1º del Comité Científico de Riesgos Sanitarios y Ambientales (SCHER). Los restan-tes expertos son: dos profesores de la Universidad de Zaragoza (Prof. Dres. José LuisOvelleiro y Pablo Gaspar), la Investigadora Titular del INIA Dra. Gregoria Carbonelly la Dra. Begoña Jiménez, Vice-Directora del Instituto de Química Orgánica Generaldel CSIC. Madrid.

En la Jornada que presentamos, se persigue sobre todo:- Hacer por parte de los expertos, una introducción al problema en cada uno de

los puntos de su especialidad.- Conocer algunas investigaciones y proyectos que destacan sobre el nivel gene-

ral de una inicial educación ambiental, sugiriendo a los estudiosos, interés porlos problemas de la especialidad en cada campo, que aun siendo urgentes ynecesarios, normalmente pasan inadvertidos tanto a los científicos como a lasociedad.

- Aprender a ver y conocer el riesgo, valorarlo en toda su importancia y a la vez,saber comunicarlo y en qué medida asumirlo.

- Finalmente, crear en los debates, un punto de encuentro clarificador y dialo-gante que permita abrir y otear nuevos horizontes, de interés para próximasJornadas.

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PRÓLOGO

Comenzamos con esta publicación, resumen de la Jornada, un nuevo ciclo deencuentros entre expertos, científicos interesados, responsables de la política de for-mación y gestión y público en general. Todo ello dentro del Programa «Genética,Medio Ambiente y Sociedad» patrocinado por el Departamento de Medio Ambientedel Gobierno de Aragón y en colaboración con la Universidad de Zaragoza. Se plan-tean como objetivos el exponer, debatir y comentar temas de gran actualidad rela-cionados con la genética y el medio ambiente, especialmente en aquellos que tienenrepercusión en la salud y bienestar de las poblaciones humanas y asimismo en elequilibrio de los ecosistemas, tanto a corto como a largo plazo.

Recordamos que el primer Ciclo del Programa estuvo consagrado al mundo delas radiaciones, desde el punto de vista de su impacto en la estructura genética delos seres vivos y sus consecuencias biomédicas, industriales y éticas. Intervinieronexpertos en física, biomedicina, epidemiólogos, veterinarios e ingenieros y a partirde sus ponencias y debates, fueron publicados cuatro títulos.

En este segundo Ciclo —que denominamos «Residuos: un mundo de mundos (aveces ocultos)»— y dentro del mismo Programa, se pretende dar a conocer una visiónmultidisciplinar destinada especialmente a los contaminantes que pasan a constituirfrecuentemente residuos.

Esta primera Jornada del Ciclo, lleva por título «Residuos en suelo y agua: nue-vos hallazgos con nuevos retos». Efectivamente, cada día se contabilizan nuevos con-taminantes que dejan residuos. Así por ejemplo, según los expertos, más de cien milcompuestos químicos están actualmente en uso y una media cercana a los dos mil,se introducen cada año en el mercado. Es el «sistema periódico derramado» en frasedel Prof. Vian Ortuño en una monografía titulada «Residuos y vida humana». Losefectos que esos compuestos pueden provocar en la salud de las personas y en elmedio ambiente, originan una enorme preocupación. Para conocer este riesgo, secrean normas sobre la obligatoriedad de ensayar y evaluar toxicológicamente loscompuestos previamente a su comercialización y uso, así como caracterizar los resi-duos, sobre todo en materias de toxicidad, persistencia y acumulación, con medidasde control y planes de actuación.

El origen de estos compuestos es fácil adivinarlo. «Yo soy yo y lo que produzco»sustenta Vian Ortuño en la monografía citada arriba, calcando la celebre meditaciónde Ortega. El gran símbolo de nuestra época es el consumo y por tanto los residuos,sabida la estricta relación entre uno y otros. Y una vez producidos, el «sino obsesi-vo» es elaborar normativas para intentar estudiar, diluir, concentrar, regenerar o recu-perar ese «excedente ingrato» de nuestra cultura tecnológica. Esta misión legislado-ra llega desde el último ayuntamiento rural hasta la UE. Los trabajos sobre «Water

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SUMARIO

PáginaPRÓLOGOProf. Dr. Isaías Zarazaga Burillo, Presidente de la Fundación.....................................7

PRESENTACIÓN DE LA JORNADAIlmo. Sr. Don Agustín Santolaria. Representante del Departamentode Medio Ambiente. Gobierno de Aragón....................................................................13

EL PROBLEMA Y LAS SOLUCIONES. Nuevos desafíos para la evaluación deriesgos ambientales de las sustancias químicasProf. Dr. Don José Vicente Tarazona Lafarga................................................................17

EL AGUA: UN PROBLEMA INDUCIDO. Contaminación inducidaen los procesos de desinfección química de aguas potablesProf. Dr. Don José Luis Ovelleiro Narvión....................................................................37

EL SUELO: UNA VALORACIÓN. Sistemas de alto nivel para valorar losefectos de la contaminación sobre el suelo: los microcosmos MS-3Dra. Doña Gregoria Carbonell Martín ...........................................................................61

RESIDUOS: UN EJEMPLO. Residuos en la industria ganadera:informe de seguridad en ecotoxicidadProf. Dr. Don Pablo Gaspar San Martín ........................................................................71

EL PLANETA: UN CONTINUADO RETO. Contamimantes orgánicospersistentes: problemática ambientalDra. Doña Begoña Jiménez..............................................................................................93

GLOSARIO .....................................................................................................................103

CONCLUSIONES ..........................................................................................................109

REPORTAJE FOTOGRÁFICO .....................................................................................111

REPERCUSIÓN EN LOS «MEDIA» ..........................................................................117

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I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

PRÓLOGO

Prof. Dr. Isaías Zarazaga BurilloCatedrático Emérito de Genética. Presidente de la Fundación

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asociados a la presencia de sustanciasquímicas en nuestro entorno. No obstan-te, la mayor limitación es la obtención delos datos básicos sobre las sustanciasempleadas en los diferentes procesosindustriales, en este sentido, la UniónEuropea ha decidido ser pionera, apro-bando una nueva legislación, única en elmundo en su género, el Reglamento deRegistro, Evaluación, Restricción yAutorización de las Sustancias Químicasconocido como Reglamento REACH.

El Reglamento REACH abarca la pro-ducción, importación y uso de las sustan-cias y preparados químicos y artículosque los contienen y pretende cambiar el

sistema actual con los fines fundamenta-les de:

- Garantizar un alto nivel de protecciónde la salud humana y del medioambiente.

- Mantener y reforzar la competitivi-dad e innovación de la industria quí-mica en la Unión Europea, favorecien-do la libre circulación de sustancias enel mercado interior.

Para combinar estos dos objetivos,aparentemente contrapuestos, se estable-ce un sistema por el que es la industria laresponsable de generar la información, yevaluar los riesgos asociados a la fabrica-

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Figura 3: Entidades participantes en el Proyecto Europeo ERAPharm de evaluación de riesgosambientales de medicamentos humanos y veterinarios.

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PRESENTACIÓN

Quiero felicitar a la Fundación Genes y Gentes por la organización de este ciclosobre Residuos: un mundo de mundos cuya primera Jornada se celebra hoy y a laUniversidad de Zaragoza por su colaboración. La simple lectura del programa ponede manifiesto la trascendencia e interés de los temas que se van a abordar, mientrasque su rigor y calidad quedan acreditados por la personalidad de los ponentes y ladeclaración de «interés sanitario» y patrocinio el Gobierno de Aragón.

La producción de residuos acompaña a cualquier actividad económica y socialy no cesa de crecer. Los residuos son, por una parte, una importantísima causa dedeterioro del medio ambiente (contaminación de agua y suelos, cambio climático,pérdida de biodiversidad), pero además implican un derroche o mala utilización dela energía y un despilfarro de materias primas o recursos, en un mundo en el que laescasez de recursos materiales y energéticos constituye un creciente problema. Paraalgunos economistas actuales la generación de residuos es un claro indicador deineficiencia de un sistema productivo.

El desarrollo sostenible exige que todos los agentes implicados adopten estrate-gias que, partiendo de la prevención, el uso de tecnologías limpias y el ahorro dematerias primas y energía, lleguen a una generación mínima de residuos y a la uti-lización de éstos como recursos. Para ello se requiere un gran esfuerzo tecnológico(nuevos materiales y procesos, ecodiseño, ecoeficiencia, análisis del ciclo de vida…)y la colaboración estrecha entre los investigadores y empresarios.

En Aragón, el desarrollo económico, el bienestar social y la competitividad de suindustria, dependerán, cada vez más en el futuro, de su capacidad de reducir la gene-ración de residuos y de reutilizar o reciclar los generados. Y esto requiere el esfuer-zo común y coordinado de los diferentes agentes sociales implicados.

De aquí, la trascendencia de estas Jornadas en las que con rigor científico se vana exponer experiencias, trabajos, e investigaciones, en respuesta a los retos que plan-tean los residuos, narrados desde distintas ópticas, en función de la procedencia delos ponentes.

El Plan de Gestión Integral de los Residuos de Aragón —Plan GIRA— aprobadopor el Gobierno de Aragón, (tras un amplio proceso en el que participaron activa-mente los principales colectivos y agentes sociales); sin descuidar la implantación deinfraestructuras de valorización o eliminación, otorga un papel primordial al pro-grama horizontal de prevención y valorización de residuos. Este programa preten-de actuar sobre la «no generación» de residuos, su reducción, reutilización, recupe-ración y reciclado disminuyendo la cantidad de residuos cuyo destino es la

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eliminación, para lo que se han de diseñar procesos productivos más eficientes y sis-temas de reciclado no convencionales.

Quiero finalizar por tanto mi intervención reiterando mi felicitación a los organi-zadores de estas jornadas en nombre del Departamento de Medio Ambiente y el míopropio, por esta iniciativa tan acorde con el espíritu del Plan GIRA.

Ilmo. Sr. Don Agustín SantolariaRepresentante del Departamento de Medio Ambiente

Gobierno de Aragón

forma conjunta el efecto de las sustanciasquímicas sobre varias especies expuestasbajo condiciones más realistas que las delos ensayos normalizados. Los ensayosmultiespecie, los microcosmos y losmesocosmos, representan pasos progre-sivos dentro de este refinamiento de lasevaluaciones mediante técnicas sofistica-das y complejas pero que ofrecen unavisión más aproximada de lo que se espe-ra en la realidad. En la Figura 2 se pre-sentan algunos de los ensayos de altonivel desarrollados en el Laboratorio deEcotoxicología del INIA y nuestra insta-lación de mesocosmos acuáticos.

La preocupación por las sustanciasque se «escapan» en los procedimientosde evaluación tradicionales apareció conlos disruptores endocrinos de los que yahemos hablado anteriormente. Si en laidentificación de peligros no se detecta lacapacidad de estas sustancias para origi-nar efectos a concentraciones miles deveces inferiores a las que originan losefectos que se miden tradicionalmente losumbrales ecotoxicológicos desarrolladosno serán suficientemente protectivos.

En estos momentos, uno de los aspec-tos más relevantes se plantea en torno alos medicamentos, ya que son sustanciasdiseñadas para producir determinadostipos de interacciones sobre las estructu-ras biológicas. Ciertamente los medica-mentos son probablemente las sustanciasquímicas más reguladas de todas lascomercializadas por los seres humanos,pero curiosamente, este nivel de regula-ción no consideraba, hasta muy reciente-mente, los riesgos ambientales. La detec-ción de residuos de medicamentos en lasaguas lanzó la voz de alarma, y desdeentonces la comunidad científica se

esfuerza por desarrollar sistemas quepermitan una evaluación correcta de susriesgos ambientales. Dentro de este pro-ceso se encuentra el proyecto europeoERAPharm, en el que colaboran gruposde trece instituciones europeas y una redde excelencia canadiense (Figura 3).

Dentro del proyecto se encuentrannuevos desarrollos conceptuales, basa-dos en la utilización de la informaciónextraída del dossier farmacológico y deseguridad del medicamento mediantelos siguientes pasos:

1.- Identificación de la informaciónexistente mediante los siguientes«Bloques de información»

2.- Diseño de la estrategia de ensayoorientada/adaptada

3.- Desarrollo de modelos conceptualesy protocolos de evaluación de ries-gos orientados/adaptados

Algunos de los desarrollos concretospermiten realizar estimaciones basadasen la extrapolación de los datos existen-tes. Como ejemplo, en la Figura 4 se pre-senta la estimación de los potenciales debioconcentración de determinadas sus-tancias en peces mediante extrapolaciónde la información generada en los estu-dios de toxicocinética en mamíferos.

LOS DESAFÍOS DE LA NUEVAPOLÍTICA EUROPEA SOBRESUSTANCIAS QUÍMICAS.REGLAMENTO REACH

Los desarrollos antes mencionadospermiten realizar estimaciones de riesgo,y gracias a ellas controlar los peligros

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Dentro del primer apartado nos en-contramos fundamentalmente con lasmetodologías de base probabilística, enlas que las comparaciones tradicionalesde exposición y efectos basadas en valo-res se transforman en la comparación dedistribuciones probabilisticas. La exposi-ción se presenta como la probabilidad deque se superen determinados niveles o

concentraciones, mientras que la infor-mación toxicológica se agrupa para gene-rar las denominadas Curvas de Distri-bución de la Sensibilidad de las Especies,que permite determinar el porcentaje deespecies que se espera se vean afectadas.Además, se han desarrollado metodolo-gías basadas en ensayos ecotoxicológicosde alto nivel, en los que se ensaya de

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Figura 2: Ejemplos de ensayos de alto nivel del Laboratorio de Ecotoxicología del INIA: Ensayo mul-tiespecies agua-sedimento; microcosmos de suelo MS·3, e instalación de mesocosmos acuático.

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I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

EL PROBLEMA Y LAS SOLUCIONESNuevos desafíos para la evaluación de

riesgos ambientales de las sustancias químicas

Dr. José V. Tarazona Lafarga.

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Podríamos resumir por tanto, que lasevaluaciones de riegos ambientales y lasde riesgos para la salud parten de prin-cipios similares, pero precisan de mode-los conceptuales propios para recoger deforma adecuada el nivel de complejidadrequerido (Pugh and Tarazona, 1998;SSC, 2000).

En Norteamérica durante la décadade los 90 se produjo una corriente, lide-rada por la Agencia para la Protección delMedio Ambiente, USEPA, para desarro-llar modelos conceptuales propios deestas evaluaciones. El resultado de esteproceso, fue la adopción en 1998, de laGuideline on Ecological Risk Assessment(USEPA, 1998) que recoge el llamado«nuevo paradigma de evaluación de ries-gos ambientales».

En Europa, el desarrollo de los proto-colos para la evaluación de los riesgosambientales de las sustancias químicasha ido ligado al desarrollo normativo. Deesta forma, se han desarrollado Docu-mentos de Guías Técnicas (TechnicalGuidance Documents siguiendo la termi-nología inglesa) para sustancias indus-triales, biocidas, productos fitosanitarios,medicamentos humanos, medicamentosveterinarios y aditivos para alimentaciónanimal.

En el año 2003, el Comité CientíficoDirector de la UE, publicó un informesobre la armonización de los principiosde evaluación de riesgo de las sustanciasquímicas en la Unión Europea, que inclu-ye un apartado específico sobre riesgosambientales. Con la desaparición de esteComité Científico Director al crearse laAgencia Europea de Seguridad Alimen-taria (EFSA) a la que se trasladaron la

mayoría de los Comités CientíficosEuropeos se ralentizó el proceso dearmonización, si bien recientemente hancomenzado nuevos esfuerzos creandomecanismos para la coordinación delconjunto de Comités Científicos relacio-nados con las evaluaciones de riesgosdistribuidos entre las diferentes entida-des europeas.

NUEVOS DESARROLLOSCIENTÍFICOS

La relevancia de los procedimientosde evaluación de riesgos en la gestión ycontrol de la contaminación química hasupuesto un considerable esfuerzo porparte de la comunidad científica, concontinuos desarrollos, refinamientos einnovaciones.

Los primeros desarrollos se centraronen las sustancias industriales y en losplaguicidas. La detección de residuos decontaminantes industriales y plaguici-das en los compartimentos ambientales(agua, suelo, aire, sedimento), organis-mos vivos y alimentos supuso el des-arrollo de mecanismos de prevención ycontrol de emisiones que fueron trans-formándose progresivamente en las me-todologías basadas en la evaluación deriesgos que se utilizan en estos momen-tos.

Los nuevos desarrollos científicos sehan centrado en la mejora conceptual ymetodológica de estos procedimientos yen la búsqueda de sistemas innovadoresque cubrieran aquellas sustancias paralas que la evaluación por procedimientos«convencionales» no es apropiada.

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inhibición de enzimas encargadas de latransformación metabólica de las hormo-nas y/o sus precursores, modificando asísus niveles plasmáticos y tisulares.Dentro de estas sustancias las más estu-diadas son las que actúan sobre el con-trol hormonal de la reproducción, y enconcreto, sobre las actividades estrogéni-cas y androgénicas.

El efecto más conocido son cambiosfenotípicos en los órganos reproductores(Vos et al., 2000), que en algunas especiessuponen el desarrollo de los órganosreproductores del sexo opuesto, que pue-den llegar incluso a ser funcionales. Deesta forma, nos encontramos con fenó-menos de masculinización de hembras yfeminización de machos, que en el casode individuos adultos pueden coincidircon fenómenos de involución de los órga-nos sexuales iniciales, pero que cuandose producen en los estadios de desarro-llo iniciales pueden suponer «simple-mente» la producción de un porcentajemuy elevado, en algunos casos cercanoal 100%, de individuos del mismo sexocon independencia de su predisposicióngenotípica.

Estos efectos se han observado tantoen vertebrados como en invertebrados, sibien tan solo en un caso ha sido posibleidentificar con certeza el agente causal.Se trata del fenómeno de «imposex»observado en moluscos marinos expues-tos a niveles significativos de tributiles-taño, TBT.

La magnificación de efectos desde laspoblaciones a las comunidades puedeobservarse bajo determinadas condicio-nes asociada a efectos indirectos. Porejemplo, en un ecosistema acuático con

niveles elevados de nutrientes y dondeuna las funciones clave del zooplanctones el control de las poblaciones de algas,puede sufrir procesos de eutrofizacióncomo resultado indirecto de efectos sobreeste zooplancton, que serían fácilmenterecuperables en otras condiciones peroque terminan en graves consecuenciascomo consecuencia de la respuesta indi-recta del fitoplankton.

Las evaluaciones de riesgo ambienta-les se fundamentan en estudios ecotoxi-cológicos donde se determinan tres pará-metros relevantes para la protección delos ecosistemas: mortalidad, efectos sobreel crecimiento y efectos sobre la reproduc-ción (Harras, 1996; USEPA, 1998). En esteúltimo caso, la mayoría de los estudiosdeterminan tasas de reproducción indivi-duales, o incluso efectos sobre una partecrítica del proceso reproductivo, que enla mayoría de los casos hace referencia aldesarrollo embrionario y de las fases ini-ciales de los ciclos de desarrollo.

La evaluación asume que si no hayefectos relevantes sobre los individuos,es decir no se altera su supervivencia, cre-cimiento y tasa de reproducción, no sealterarán las poblaciones ni las comuni-dades, y por ello no es esperan cambiosen la estructura y función de los ecosis-temas. El proceso de magnificación de losefectos aparece cuando el cambio en losindividuos es simplemente de sexo, nohay problemas de letalidad, no se alterasu crecimiento, y pueden reproducirsenormalmente, pero a escala poblacional,se produce una alteración de la relaciónmachos/hembras que puede obviamen-te tener consecuencias sobre la tasa glo-bal de reproducción de la población afec-tada.

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EL PROBLEMA Y LAS SOLUCIONESNuevos desafíos para la evaluación de

riesgos ambientales de las sustancias químicas

Dr. José V. Tarazona Lafarga.Director del Departamento de Medio Ambiente del INIA Académico Numerario

de la Real de Ciencias Veterinarias Vicepresidente delComité Científico de Riesgos Sanitarios y Ambientales de la UE

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de las que se han estudiado, por lo quela selección de las especies que se debenestudiar en el laboratorio se basa en prin-cipios muy diferentes, tales como distri-bución taxonómica y relevancia ecológi-ca (Cairns, 1977).

La relevancia ecológica de los efectoses, sin duda, el eje fundamental de lasevaluaciones de riesgo ambientales, yaque el nivel de protección se centra en laprotección de la estructura y función delos ecosistemas (Gonzalez, 1996). Engeneral, únicamente se consideran rele-vantes aquellas alteraciones que afectena los niveles más altos de dicha estructu-ra, comunidades y ecosistemas, por loque resulta imprescindible valorar losprocesos que suponen una minimizacióno una maximización de los efectos obser-vados inicialmente sobre individuos ypoblaciones.

La combinación de conceptos básicosde la patología y de la ecología permiteprofundizar en los principios que defi-nen estas relaciones. El agente patógeno,en nuestro caso el contaminante quími-co, actúa sobre cada individuo, en fun-ción de los niveles de exposición, la sus-ceptibilidad individual, y las condicionesdel medio que afectan tanto a los seresvivos como al propio contaminante quí-mico. Las respuestas de los individuosen función de su magnitud, intensidad yduración podrán tener consecuenciassobre la población, definida como el con-junto de individuos de la misma especiepresentes en una zona geográfica concre-ta, y si las poblaciones se ven afectadas,estos efectos pueden o no alterar lascomunidades, definidas como el conjun-to de poblaciones que componen el ele-mento biótico de un ecosistema.

Los procesos de minimización de losefectos a medida que ascendemos en laescala de complejidad biológica son bienconocidos. De hecho, los estudios dedinámica de poblaciones indican que enel caso de especies con altas tasas repro-ductivas se pueden observar fenómenosesporádicos que supongan la muerte deun elevado porcentaje de los individuosy que apenas suponen efectos sobre laspoblaciones, ya que la pérdida de indivi-duos por la mortalidad se ve rápidamen-te compensada por la reproducción delos supervivientes. También se puedenobservar efectos adversos sobre laspoblaciones sin que estos tengan reper-cusiones sobre las comunidades y ecosis-temas, ya que se ven compensados porfenómenos como los de redundancia eco-lógica, definida como la presencia devarias especies que ocupan el mismonicho y rol en el ecosistema.

Los procesos de maximización de losefectos suelen estar relacionados con res-puestas biológicas y ecológicas muy con-cretas.

Los disruptores endocrinos ofrecenun excelente ejemplo de respuestas bio-lógicas específicas a nivel individual queconllevan la magnificación de efectos anivel poblacional. Se trata de sustanciasquímicas capaces de alterar el sistemahormonal de los individuos a dosis muyinferiores a las que producen otros efec-tos tóxicos. Pueden actuar como agonis-tas o antagonistas de diferentes respues-tas endocrinas, y lo hacen a través dediferentes mecanismos, desde la compe-tencia directa por los receptores, al pose-er estructuras que se asemejan a las delas hormonas naturales, hasta los efectosindirectos asociados a la inducción o

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vantes para cada sustancia, se deben esti-mar las relaciones entre la dosis de expo-sición y el efecto o respuesta toxicológi-ca esperada. Para ello, debe analizarse elconjunto de la información disponible,estudiar los mecanismos para extrapolardicha información, y determinar el perfiltoxicológico de la sustancia. La mayoríade los sistemas consideran la existenciade un umbral toxicológico, por debajodel cual no se producirán efectos adver-sos, lo que supone la existencia de unnivel de exposición considerado acepta-ble; o al menos de un umbral pragmáti-co, que suele identificarse como niveltolerable. Uno de los aspectos másimportantes de la evaluación de efectoses, precisamente, estimar de la forma másexacta posible, este umbral toxicológicoo pragmático. Para ello, se han desarro-llado una serie de procedimientos basa-dos en la extrapolación de ensayos toxi-cológicos y datos epidemiológicos. Lacantidad y calidad de información dispo-nible para este proceso varia considera-blemente, y se han desarrollado protoco-los para estimar una serie de niveles, TDI,ADI, etc., en función de los datos toxico-lógicos y del nivel de incertidumbre.

El último paso, la caracterización delriesgo, combina los perfiles de exposi-ción y de efectos para estimar la proba-bilidad de que ocurran efectos adversosy la magnitud de los mismos. Si la valo-ración toxicologica ha permitido el des-arrollo de los niveles antes mencionados,la evaluación puede establecerse en fun-ción de que se superen o no dichos nive-les, utilizando cocientes de riesgo, o pro-babilidades de excedencia. Cuando serealiza una evaluación en profundidadde una sustancia para la que existe sufi-ciente información, suele utilizarse una

metodología de caracterización de ries-gos complementaria, basada en la esti-mación del «margen» existente entre losniveles de exposición medidos o estima-dos y los parámetros toxicológicos másrelevantes. En vez de valores fijos, losexpertos analizan entonces la informa-ción e incertidumbres existentes y sugie-ren, caso por caso, si los márgenes obser-vados son suficientes o no para asumirque el riesgo es bajo.

EVALUACIÓN DE RIESGOSAMBIENTALES

Tanto el paradigma como los esque-mas de evaluación, inicialmente desarro-llados para la evaluación de riesgos parala salud, se han aplicado posteriormenteen la evaluación de riesgos para los eco-sistemas (Bartell, 1992, USEPA, 1992).Evidentemente fue necesario realizaruna serie de adaptaciones, ya que ni lainformación disponible ni los niveles deprotección requeridos son semejantes.

De hecho, los procesos de extrapola-ción de la información toxicológica par-ten de bases similares pero se mueven endirecciones opuestas. En el caso de laSalud Humana, se dispone de informa-ción sobre diferentes especies de anima-les de laboratorio, que se funde, bajo losprincipios de la toxicocinética y la toxi-codinámica para estimar los posiblesefectos sobre una única especie: «el serhumano». En el caso de las evaluacionesambientales, también se parte de infor-mación obtenida sobre una serie de espe-cies, pero en este caso, la extrapolacióndebe estimar los efectos potenciales sobreun gran número de especies, muchas más

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INTRODUCCIÓN:BENEFICIO/RIESGO DELPROGRESO

El desarrollo tecnológico del siglo XXha supuesto una auténtica revolucióncientífico-técnica de la humanidad, conindudables consecuencias socioeconómi-cas. Este desarrollo ha adquirido un cre-cimiento exponencial, apareciendo unnuevo concepto, la «tecnosfera» en la quelas modificaciones antropogénicas delentorno en el que se desarrolla una buenaparte de la actividad humana tiene muypoco que ver con su estado primigenio.Ciertamente, en unos pocos años, los sereshumanos hemos adquirido una capaci-dad para modificar de forma masivanuestro entorno que es incomparable-mente mayor que la adquirida en losvarios milenios de actividad antropogéni-ca que nos han precedido. La «euforia»muchas veces exultante con la que se hanrecibido algunos de los «avances del pro-greso» que permitían a la humanidad«vencer» a la naturaleza no ha permitidovalorar adecuadamente el «lado oscuro»de estos desarrollos. La mejora espectacu-lar de la calidad de vida del primermundo, además de las consecuenciassocioeconómicas que no son objeto de estetrabajo, ha tenido como consecuencia aso-ciada la aparición de nuevos problemas ypreocupaciones, de índole sanitaria yambiental, entre los que se encuentra lageneración de residuos como consecuen-cia de las actividades humanas entre losque se encuentran sustancias químicas dela máxima preocupación.

Afortunadamente, la respuesta de lacomunidad científica ha sido contunden-te, desarrollando nuevas herramientasque permitan evaluar de forma sólida y

fiable las consecuencias no deseablesrelacionadas con la producción y utiliza-ción de las sustancias químicas. La herra-mienta son las evaluaciones de riesgo delas sustancias químicas, que al igual queel progreso tecnológico, han experimen-tado un desarrollo exponencial en lasúltimas décadas. Este desarrollo permiteevaluar los riesgos potenciales asociadosa las actividades humanas que generanla emisión de residuos químicos al medioambiente. La respuesta de las autorida-des competentes europeas ha sido laincorporación paulatina de estas evalua-ciones en los procesos de autorización,proceso que se inició dando cobertura alas evaluaciones de determinados gru-pos de sustancias consideradas como demáxima prioridad, tales como los pro-ductos fitosanitarios y biocidas, y que seha extendido progresivamente hastaalcanzar la cobertura general que propor-ciona el nuevo Reglamento REACH.

Las ventajas asociadas a la incorpora-ción de este tipo de procesos son eviden-tes. El aspecto más importante, es queofrecen un elevado nivel de protección dela salud y el medio ambiente, identifican-do a priori el problema y no una vez lasustancia está comercializada; pero ade-más, este tipo de evaluaciones permitenla identificación de los usos que puedenconsiderarse aceptables y los que no, loque supone un beneficio fundamental.Uno de los aspectos más importantes esla posibilidad de incorporar evaluacionesbeneficios/riesgos. Por ejemplo, algunasde las sustancias que se han prohibidodespués de una extensiva comercializa-ción durante el siglo XX podrían presen-tar usos aceptables con grandes beneficiosy riesgos controlables. Probablemente elejemplo más paradigmático lo presenta el

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DDT. Un desarrollo científico recibidocomo una panacea, que dio lugar en pri-mer lugar al reconocimiento, incluso conla concesión del Premio Novel deQuímica, y que tras una utilización masi-va en los 60 dio lugar a estrictos controlesy prohibiciones tras comprobar una seriede problemas medioambientales que nose habían considerado en su momento. Lapeligrosidad de este insecticida organo-clorado es evidente, pero la posibilidad deconsiderar determinados usos muy con-cretos está reconocida incluso en elConvenio de Estocolmo. Evidentemente,si en el momento en el que comenzó lacomercialización de este insecticida sehubiera dispuesto de la capacidad de eva-luación de riesgos que poseemos en estosmomentos, se hubieran podido identificarusos esenciales y evitar aquellos usosmasivos que han provocado la presenciageneralizada de residuos de esta molécu-la en todo el planeta.

En este trabajo presentaremos la evo-lución histórica del desarrollo de estasmetodologías de evaluación de riesgosambientales, considerando fundamen-talmente los riesgos para los ecosistemas,los desarrollos científicos actuales y losdesafíos que plantea la nueva políticaeuropea sobre sustancias químicas.

EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LASEVALUACIONES DE RIESGOS DELAS SUSTANCIAS QUÍMICAS

Se viene considerando que los princi-pios básicos para la aplicación de lasmetodologías de análisis de riesgos comosoporte para la toma de decisiones tal ycomo se vienen aplicando en estos mo-

mentos surgieron a mediados del sigloXX y desde disciplinas relacionadas conlas ciencias sociales. En particular, el aná-lisis de «escenarios alternativos» duran-te la «guerra fría» que siguió a la segun-da contienda mundial y las prediccionesrelacionadas con los préstamos y segurosrequirieron el desarrollo de esquemas dedecisión basados en probabilidades envez de en certidumbres. Estas metodolo-gías se fueron extendiendo a otras áreas.

Los procedimientos de evaluación deriesgos de las sustancias químicas utili-zan como punto de referencia el paradig-ma propuesto en 1983 por la AcademiaNacional de Ciencias de los EEUU (NRC,1983) para la valoración de los riesgospara la salud humana, y que podemosintegrar en el contexto normativo con laincorporación de los aspectos relaciona-dos con la comunicación y gestión deriesgos (Figura 1).

Se establecen dos líneas paralelas, lade exposición y la de efectos, que termi-nan confluyendo en la caracterizacióndel riesgo que no es sino la comparaciónentre los niveles esperados de exposicióny de efecto en una serie de «escenarios»predeterminados (Pugh and Tarazona,1998; ECB, 2003).

La exposición supone la estimación,obviamente cuantitativa, de la dosis quese espera pueda recibir el individuo paracada una de las vías de exposición rele-vantes. En algunos casos, sobretodo, enlas exposiciones a través del medioambiente, resulta muy difícil o inclusoimposible, estimar las dosis reales, por loque la exposición se realiza en función dela concentración que la sustancia puedealcanzar en los diferentes compartimen-

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tos del medio como consecuencia de lasactividades humanas que se están eva-luando.

Los efectos se cuantifican medianteensayos toxicológicos, siguiendo dos eta-pas progresivas. En la primera, se iden-tifican los posibles peligros asociados alcontaminante. En la evaluación de ries-gos para la salud, estos peligros se fun-damentan en los mecanismos de acciónde la sustancia y su toxicodinámica.Algunos de estos peligros, como la toxi-cidad reproductiva, teratogenicidad, car-cinogenicidad, etc., están bien definidos,mientras que otros, como los efectos aso-ciados a la neurotoxicidad o a mecanis-

mos de disrupción endocrina, continúanen discusión. Desde el punto de vista nor-mativo, estos peligros suelen controlarsemediante sistemas de clasificación y eti-quetado, que se han armonizado a nivelmundial mediante un Comité específicode Naciones Unidas desarrollando elconocido como Sistema GlobalmenteArmonizado (o GHS utilizando las siglasde la nomenclatura inglesa) y que enbreve unificará todos los esquemas declasificación de las sustancias químicastanto desde el punto de vista de la saludhumana como del medio ambiente.

Dentro de la evaluación de riesgos,una vez identificados los peligros rele-

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Figura 1: Representación esquemática de los diferentes elementos que componenun análisis de riesgo de sustancias químicas.

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La utilización del ozono no generacompuestos organoclorados pero dalugar a otra serie de compuestos (formal-dehído, bromatos, glioxales, etc.) quetambién tienen carácter tóxico.

2.1.- Toxicidad de los productos dedesinfección

En 1977, Cotruvo ozonizó una disolu-ción de ácidos húmicos durante 20 minu-tos y realizó estudios de mutagenidadcon diversos ensayos de salmonella sinencontrar evidencia alguna de mutageni-dad. También, Kowbel en 1984 realizóensayos de mutagenidad a diversas sus-tancias húmicas ozonizadas con los mis-mos resultados; aunque si encontró acti-vidad mutagénica en su cloración. Sinembargo, la ozonización a pH 8 y poste-rior cloración no muestra actividad mu-tagénica (Kowbel, 1986). La ozonizaciónpor radicales a pH 8 oxida las moléculasde mayor peso molecular de las sustan-cias húmicas a otras más pequeñas sinefectos tóxicos ya que los compuestoscon elevado peso molecular y polaridadson más responsables de la mutagenidad(Aso et al., 1992).

Sayato et al. en 1987 encontraron acti-vidad mutagénica en alguno de los pro-ductos identificados en la ozonización denaftoresorcinol (estructura análoga a lasencontradas en las sustancias húmicas),como son glioxal y ácido glioxálico.Matsuda et al. en 1992 identificaron ace-taldehído, formaldehído, glioxal, ácidoglioxálico y metilglioxal como subpro-ductos mutagénicos de la ozonización dep-hidroxibenzaldehído, compuesto se-leccionado como representativo de las

sustancias húmicas. Alrededor del 90%de la mutagenidad se debía al glioxal yen menor medida al ácido glioxílico.Nakamuro et al. en 1993 estudiaron lamutagenidad de los productos de ozoni-zación de las sustancias húmicas y en-contraron que el glioxal y el peróxido dehidrógeno poseían mutagenidad directaal producir radicales oxígeno. Sin embar-go, el peróxido de hidrógeno, se descom-pone rápidamente por oxidaciones pos-teriores con el ozono y no se acumula enlas muestras ozonizadas a pH superior a7 (Staehelin y Hoigné, 1982).

Urien en 1986 estudió la citotoxicidaden células humanas en términos de inhi-bición de síntesis del ARN y la mutage-nidad en la ozonización de sustanciashúmicas con resultados negativos. Sinembargo, resultados positivos se obtu-vieron en las cloraciones de sustanciashúmicas (Pommery, 1989) y de ácidoshúmicos (Backlund, 1985), debido a lapresencia de compuestos clorohidroxifu-ranonas. Los productos de cloraciónidentificados que más contribuye a laactividad mutagénica son el 3-cloro-4-diclorometilo-5-hidroxi-2(5H)furanona(Fielding y Horth, 1986) y el ácido 2-cloro-3-diclorometilo-4-oxo-butenoico(Langvik y Holmbom, 1994).

La ozonización previa a la cloracióninduce una disminución de la mutageni-dad y del nivel de clorohidroxifuranonas(Lykins et al., 1986). Cuanto mayor es laeliminación de carbono orgánico disuel-to en la ozonización, menor es la activi-dad mutagénica después de la cloraciónfinal. De estos estudios se concluye quelos subproductos de ozonización sonmenos tóxicos que los de cloración (ej. tri-halometanos y clorohidroxifuranonas) y

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ción y usos de las sustancias. Los impor-tadores de sustancias o de artículos quepuedan liberarlas, tienen unas responsa-bilidades semejantes a las de los produc-tores europeos, aspecto fundamentalpara lograr los objetivos mencionados.

El reglamento se basa la identificacióninicial de la peligrosidad de las sustan-cias químicas, siguiendo los criterioseuropeos de clasificación y etiquetado,mediante la realización de una serie deestudios, en función de los volúmenes deproducción, y de metodologías alternati-vas a la experimentación animal. En elcaso de que la sustancia deba clasificar-se como peligrosa, la propia industriadebe desarrollar escenarios de exposi-ción para todos los usos identificados ycaracterizar su riesgo, proponiendodeterminadas medidas correctoras. Seconsideran también restricciones especí-

ficas de uso para determinadas sustan-cias. Como complemento, el reglamentoincluye un proceso de identificación deaquellas sustancias consideradas de altapreocupación, entre las que se incluyenfundamentalmente las carcinogénicas,mutagénicas, toxicas para la reproduc-ción, y las que son simultáneamente per-sistentes, bioacumulables y tóxicas. Paraestas sustancias, se ha establecido un pro-ceso de autorización, uso por uso, y queestá condicionado a que no existan otrasalternativas viables y a que los riesgosestén suficientemente controlados, sien-do el objetivo último la sustitución deestas sustancias por otras menos peligro-sas o por procesos que eviten la utiliza-ción de estas sustancias.

En resumen, en los últimos años se hadesarrollado una contribución científica

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Figura 4: Estimación del factor de bioconcentración en peces (expresado como logaritmo) a partir delos estudios toxicocinéticos en mamíferos.

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fundamental, que podíamos resumir enlos siguientes puntos

LOS BENEFICIOS DE LASSUSTANCIAS QUÍMICAS LOS DANSUS USOS … LOS RIESGOS AMBIENTALESDEPENDEN DE CÓMO SE USEN LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS NOLEEN LAS NORMAS… DEBEMOS EVALUAR LAS

ACTIVIDADES/USOSUNA EVALUACIÓN DE RIESGOINICIAL REVELA RIESGOSPOTENCIALES… Y SIEMPRE ES REFINABLEEN LOS AÑOS 60 NO PODÍAMOS NIIMAGINAR LAS CONSECUENCIASAMBIENTALES… HOY PODEMOSCUANTIFICARLAS COMOPROBABILIDADES

Estos avances científicos si se imple-mentan adecuadamente, podrán evitar elque se repitan los errores acaecidos en elpasado, propiciando una gestión adecua-da de las sustancias, los procesos en losque intervienen, y sus residuos, en pro-ductos de consumo y en el medioambiente.

REFERENCIAS CITADAS Y OTROSDOCUMENTOS DE CONSULTA

Bartell, S.M., Gardner, R.H., and O’Neill, R.V.(1992) Ecological Risk Estimations. LewisPublishers, Boca Raton.Garcia-Baudin (editor) Los productosfitosanitarios en el marco del registro únicoeuropeo. Monografías del INIA nº 102, INIABro-Rasmussen, F., Calow, P., Canton, J.H.,Chambers, P.H., Silva Fernandes, A., Hoffmann,L., Jouany, J.M., Klein, W., Persoone, G.,

Scoullos, M., Tarazona, J.V., and Vighi, M.(1994) EEC water quality objectives forchemicals dangerous to aquatic environment(List 1). Rev. Environ. Contam. Toxicol. 137,83-110.Cairns, J.Jr. (1977) Quantification of biologicalintegrity, in R.K. Ballentine and L.J. Guarria(eds). Integrity of Water, US EPA Office ofWater and Hazardous Materials, WashingtonDC, pp 171-187.Candolfi MP, Barrett KL, Campbell PJ, ForsterR, Grandy N, Huet MC, Lewis G, Oomen PA,Schmuck R, Vogt H (eds) (2001): Guidancedocument on regulatory testing and riskassessment procedures for plant pretectionproducts with non-target arthropods. From theESCORT 2 workshop. SETAC, Pensacola, 46 p.Cartwright N., Fawell, J. Zabel T and Pugh M.(1999) Industrial chemicals:. Burden of the past,challenge for the future. European Union, reportEU4719.CSTEE - EUROPEAN COMMISSION (1999)CSTEE opinion on human and wildlife healtheffects of endocrine disrupting chemicals, withemphasis on wildlife and on ecotoxicity methods.Reports of the Scientific Committee on Toxicity,Ecotoxicity and the Environment (CSTEE),Brussels, 102 pp.CSTEE - EUROPEAN COMMISSION (2001)CSTEE opinion on the available scientificapproaches to assess the potential effects and riskof chemicals on terrestrial ecosystems. Reports ofthe Scientific Committee on Toxicity, Ecotoxicityand the Environment (CSTEE), Brussels, 178pp. Delos, C. (1992) Interim guidance andimplementation of aquatic life criteria for metals.U.S. Environmental Protection Agency,Washington D.C.DG AGRICULTURE (1995) Modellingenvironmental fate of plant protection productsin the context of their Authorization within theEuropean Union, Document 1694/VI/95, DGAgricultureDGSANCO, 2002. Guidance Document onTerrestrial Ecotoxicology under CouncilDirective 91/414/EEC., DGSANCO,10329/2002rev.2 finalDGSANCO, 2002. Guidance Document on

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la actividad enzimática de las bacterias alactuar sobre los grupos sulfídricos deciertas enzimas, además de afectar a losácidos nucleicos. La muerte de las bacte-rias por el ozono se produce por cambiosen la permeabilidad celular y la libera-ción de su contenido. Adiferencia del clo-ro que oxida selectivamente ciertas enzi-mas, el ozono actúa como un oxidantegeneral. Las bacterias Gram negativa,tales como E. coli, coliformes y salmone-la, son muy sensibles al ozono.

El ozono ataca la cápsula vírica y par-ticularmente a las proteínas que la for-man, liberando los ácidos nucleicos einactivando el ARN y el ADN celular. Elozono modifica las posiciones de la cáp-sula viral que los virus usan para fijarseen las superficies celulares e inclusopuede disociar la cápsula completamen-te si se aplican altas concentraciones.Además, el ozono es capaz de inactivaresporas y destruir las amebas, al rompersu membrana celular.

El ozono molecular es la especie des-infectante más efectiva y la principal res-ponsable de la inactivación de los micro-organismos patógenos. Algunas de lasespecies radicalarias producidas por ladescomposición del ozono como son losradicales hidroxilo o hidroperóxidos,también poseen propiedades desinfec-tantes. Por tanto, la efectividad del ozonocomo desinfectante no se limita a lasaguas donde el ozono molecular sea esta-ble.

Para prevenir el recrecimiento micro-biano en las tuberías de distribución sedebe asegurar el mantenimiento de undesinfectante en el sistema de distribu-ción. Por tanto, un desinfectante residual

se debe añadir al final del tratamiento enplanta y también en puntos de refuerzode la red de abastecimiento de las gran-des ciudades, dependiendo de las longi-tudes de las tuberías a los puntos de con-sumo.

Excepto el cloro, todos los demás des-infectantes tienen una vida media muybaja que impiden su uso como desinfec-tante residual. La vida media del ozonoa los valores de pH del agua potable varíade 15 a 25 minutos. El ozono es inestableen el agua y se descompone generandodistintas entidades radicalarias y oxíge-no. La estabilidad del ozono disueltodepende del pH, de la concentración deozono y de la concentración de los pro-motores y atrapadores de radicales. Portanto, el cloro siempre se utiliza comodesinfectante final en una potabilizado-ra. Sin embargo, el uso de cloro como oxi-dante puede ser reemplazado por otrosoxidantes más potentes y con menosefectos secundarios como es el ozono queademás es muy efectivo como desinfec-tante primario.

La dosis de cloro para la desinfecciónes mucho más pequeña que para la pre-oxidación, ya que la demanda de oxidan-te se ha reducido a lo largo del tratamien-to. La dosis típica de cloro aplicada en ladesinfección varía en el intervalo de 0.4-6 mg/L, permaneciendo en el sistema dedistribución una concentración de clororesidual de 0.1-1.5 mg/L. Una concentra-ción mínima de cloro residual de 0.1mg/L garantiza la desinfección en lamayoría de las aguas, siendo necesariasconcentraciones mayores en el caso deaguas con tendencia al recrecimiento bac-teriano en las tuberías de distribución.

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en el agua fácilmente oxidables y los sub-productos de oxidación formados que asu vez pueden reaccionar con el oxidan-te.

Para poder utilizar un oxidante en eltratamiento del agua, este debe poseeruna especie reductora conjugada que nointerfiera y sea fácil de eliminar. También,el oxidante seleccionado debe generar elmenor número posible de subproductostóxicos o indeseables y ser un buen agen-te desinfectante. Los oxidantes alternati-vos al cloro, más ampliamente utilizados,son el dióxido de cloro, las cloraminas yel ozono.

Para conseguir la desinfección delagua se requiere mantener una concen-tración de desinfectante disuelto C(mg/L) durante un cierto tiempo t (min).Watson en 1908 introdujo el concepto C*t(la concentración de desinfectante resi-dual por el tiempo de contacto) paracomparar eficacias de diferentes desin-fectantes. La Agencia de Protección Me-dioambiental de Estados Unidos (U.S.EPA) en 1989 propuso valores de C*t(mg/L*min) para la eliminación y/oinactivación del 99.9% de diferentes mi-croorganismos.

El ozono es un potente germicida,posee una alta capacidad para inactivarmicroorganismos (bacterias, virus y pro-tozoos) comparada con otros desinfec-tantes basados en el cloro; además la tem-peratura y el pH del agua no afectan deforma significativa la eficacia del ozonocomo desinfectante. El mecanismo por elcual el ozono inactiva los microorganis-mos consiste en su reacción con losdobles enlaces de los ácidos grasos en lasparedes celulares de las bacterias, las

membranas celulares y la cápsula protei-ca de los virus.

Los microorganismos en el agua nose encuentran generalmente en estadolibre, sino que se encuentran agregados,fijados a la superficie de la materia ensuspensión o a la materia orgánica y aso-ciados con flóculos tales como el hidró-xido de aluminio que les protege de lainactivación por el ozono. Por tanto, eldesinfectante se debe añadir después dela etapa de filtración, donde se elimina laturbiedad porque esta interfiere en ladesinfección.

En la desinfección con ozono se puedeaplicar el concepto C*t que proporcionaun criterio práctico y manejable. Porejemplo, para la inactivación del 99% deE. Coli, a pHs próximos al neutro y tem-peraturas menores de 10ºC el valor de C*tes 0.006 mg/L*min. Para la inactivacióndel 99% del Poliovirus, el producto C*tvaría de 0.005 a 0.42 mg/L*min a pH neu-tro y temperatura de 5 a 25 ºC.

En 1965, se estableció el criterio parala inactivación del virus de la Poliomielitisy este valor ha sido seleccionado para pro-poner una regla para la desinfección deun agua de consumo por ozono: una con-centración residual de ozono disuelto de0.4 mg/L mantenida durante 4 minutos,es decir un valor de C*t de 1.6 mg/L*min,es suficiente para conseguir una elimina-ción del virus de la Poliomielitis superioral 99.99%. Muchas cámaras de contacto deozono han sido diseñadas y están funcio-nando según este criterio de tiempo y con-centración de ozono.

La inactivación de las bacterias por elozono se considera una reacción de oxi-dación en su membrana. El ozono varía

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Aquatic Ecotoxicology under Council Directive91/414/EEC., DGSANCO, 3268/2001.rev 4final.DG SANCO 2002 Guidance document on therisk assessment for birds and mammals underCouncil Directive 91/414/EEC.SANCO/4145/2000.EC (1996) Guidelines and criteria for thepreparation and presentation of completedossiers and of summary dossiers for theinclusion of active substances in Annex I ofDirective 91/414/EEC (Article 5.3 and 8.2)Document 1663/IV/94 Rev 7.2.EC (1997) Classification, Packing and Labellingof dangerous substances in the European Union.Office for Offcial Publications of the EuropeanCommunities, Luxemburg. Part I and II.EMEA, 1997. Note for guidance: environmentalrisk assessment for veterinary medicinalproducts other than GMO-containing andimmunological products. EMEA/CVMP/055/96.EMEA, 2000. Dicussion Paper onEnvironmental Risk Assessments for Non-Genetically Modified Organism (non-GMO)Containing Medicinal Products for Human Use.ERAdraft-dec2000.EPPO (1994) Decision-making scheme for theenvironmental risk assessment of plantprotection products. EPPO Bulletin 23, 1-165.EU (1996). Technical Guidance Document insupport of Commission Directive 93/67/EEC onrisk assessment for new notified substances andCommission Regulation (EC) 1488/94 on riskassessment for existing substances. PARTS I, II,III and IV. Document. ISBN 92-827-8011-2.Luxembourg: Office for Official Publications ofthe European Communities, 1996.Fairbrother A, Glazebrook PW, Van Straalen,N,Tarazona J. 2002. Test Methods for HazardDetermination of Metals and Sparingly SolubleMetal Compounds in Soils. SETAC Press,Pensacola, FLFernández F, M.V. Pablos y J.V. Tarazona,editores (2000) Globalización Medioambiental.Perspectivas agrosanitarias y urbanas. Servio dePublicaciones. Ministerio de Agricultura Pescay Alimentación. 738 pp.FOCUS (2000) «FOCUS groundwaterscenarios in the EU plant protection product

review process» Report of the FOCUSGroundwater Scenarios Workgroup, ECDocument Reference Sanco/321/2000, 197ppGonzalez, O.J. (1996) Formulating an ecosystemapproach to environmental protection. Environ.Managem. 20, 597-605.Halling-Sorensen, B., Jensen, J., Tjørnelund, J.,and Montforts, M. H. M. M. Worst-caseestimations of predicted environmental soilconcentrations (PEC) of selected veterinaryantibiotics and residues in Danish agriculture.Kümmerer, K. Pharmaceuticals in theenvironment. 2001. Germany, Springer Verlag. Harras, M.C. (1996) Regulatory use ofecotoxicity statistics: a US perspective.Ecotoxicology 5, 145-154.Helton JC, Davis FJ. (2002) Illustration ofsampling-based methods for uncertainty andsensitivity analysis. Risk Anal. 22:591-622.Johnston RK, Munns WR Jr, Tyler PL, Marajh-Whittemore P, Finkelstein K, Munney K, ShortFT, Melville A, Hahn SP. (2002). Weighing theevidence of ecological risk from chemicalcontamination in the estuarine environmentadjacent to the Portsmouth Naval Shipyard,Kittery, Maine, USA. Environ Toxicol Chem.2002 21:182-94.Knecht, J.A. de., Montforts, M.H.M.M., 2001.Environmental risk assessment of veterinarymedicine products: an evaluation of theregistration procedure SETAC Globe 2, 29-31. Kümmerer, K. (editor) Pharmaceuticals in theenvironment. 2001. Germany, Springer Verlag. Liess M, Brown C, Dohmen P, Duquesne S,Hart A, Heimbach F, Krueger J, Lagadic L,Maund S, Reinert W, Streloke M, Tarazona JV(editors) (2005). Effect of pesticides in the field.EU and SETAC Europe Workshop. Le Croisic,France, October 2003. SETAC-Europe publisher.Montforts, M. H. M. M. Regulatory andmethodological aspects concerning the riskassessment of medicinal products. Kümmerer, K.Pharmaceuticals in the environment. 2001.Germany, Springer Verlag. Montforts, M.H.M.M., Kalf, D.F., Vlaardingen,P.L.A.v., Linders, J.B.H.J., 1999. The exposureassessment for veterinary medicinal products.Science of the Total Environment 225, 119-133.Newman P., A. Piavaux, and R Sweeting (eds)

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

33

Page 20: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

(1992). River Water Quality . EcologicalAssessment and Control, EUR 14606 EN-FR.Commission of the European Communities, pp217-248.NRC, 1983. Issues in Risk Assessment.Nacional Academy Press, Washington D.C.Pablos MªV, Ramos C, Carbonell G, TarazonaJV (1998). Evaluación del riego ambiental defármacos de uso veterinario: Desarrollo deescenarios para sistemas ganaderos intensivos yextensivos. Cuad Invest. Biol. 20:507-510.Pate-Cornell E. (2002) Risk and uncertaintyanalysis in government safety decisions. RiskAnal. 22:633-46.Pedersen, F.H., Tyle, H., Niemelä, J.R.,Guttman, B., Lander, L. And Wedebran, A.(1995) Environmental Hazard Classification –data collection and interpretation guide forsubstances to be evaluated for classification asdangerous for the environment (2nd edition)Nordic Council of Ministers, TemaNord1995:581, 166 pp.Pro J., Ortiz, JA, Boleas S., Fernández G,Carbonell G., Tarazona JV (2003) Effectassessment of antimicrobial pharmaceuticals onthe aquatic plant Lemna minor. Bull EnvironmContam Toxicol. 70:290-295.Pugh D.M. and J.V. Tarazona (editors) 1998Regulation for Chemical Safety in Europe:Analysis, comment and criticism. Environment& Policy Series, Volume 15. Kluwer AcademicPublishers. Dordrecht/Boston/London. 210 pp.Ramos C, Carbonell G, Garcia Baudin JM,Tarazona (2000) Ecological risk assessment ofpesticides in the Mediterranean region. The needfor crop-specific scenarios. Sci Total Environ.247:269-78.Scheuplein, R.J. (1995) Information needed tosupport hazard identification and riskassessment of toxic substances. Toxicol. Lett. 79,23-28.SSC – EUROPEAN COMMISSION, 2000.Opinion of the Scientific Steering Committee onHarmonisation of risk assessment procedures,adopted on 26-27 October, 2000, Appendix 1and 2SSC 2003: The Second Report onHarmonisation of Risk Assessment Procedures.EU Scientific Steering Committee. Documento

disponible enhttp://europa.eu.int/comm/food/fs/sc/ssc/out362_en.pdfTarazona J. V. (1999). Generic and comparativerisk assessment of pesticides for the terrestrialcompartment. In: Del Re et al (eds). Humanand Environmental exposure to xenobiotics, LaGoliardica Pavese, Pavia. Pp 561 - 570Tarazona J.V. 1997. The identification ofthresholds of acceptability and danger: Thebiological route. Arch. Toxicol. Sup 19: 137-146.Tarazona JV, Buzby M.E., Hartmann A,Housenger JE, Olejniczak K, Sager NB, ServosMR, Tolson ND. (2005) In Richard T. Williamsed. Human Pharmaceuticals: Assessingtheimpacts on aquatic ecosystems. Setac Press.269-302.Tarazona JV and Fresno A, (editors) 1997 Anintegrated classification approach to identify thedanger of chemical substnaces to terrestrialecosystems. Development of specific criteria.Serie Monografias. Ministerio de MedioAmbiente, MadridTarazona JV Fresno A (2000) Desarrollo de unsistema de identificación/clasificación de peligrospara el medio terrestre. Posición y aportaciónespañolas a la Unión Europea. SerieMonografias. Ministerio de Medio Ambiente,Madrid 69 pp.Tarazona JV, Fresno A, Aycard S, Ramos C,Vega MM, Carbonel G. (2000) Assessing thepotential hazard of chemical substances for theterrestrial environment. Development of hazardclassification criteria and quantitativeenvironmental indicators. Sci Total Environ.247:151-164.Tarazona JV, Hund K, Jager, T., S-Salonen M.,Soares AMVM, Skaare JU, and Vigui M. (2002)Standardizing chemical risk assessment, at last.Nature, 415, 14.Tarazona JV, Vega MM (2002) Hazard and riskassessment of chemicals for terrestrialecosystems. Toxicology 181-182:187-191.Tarazona, J.V. (1998) Análisis del riesgo de losproductos fitosanitarios para el medio ambiente.In J.M. Garcia-Baudin (editor) Los productosfitosanitarios en el marco del registro únicoeuropeo. Monografías del INIA nº 102, INIA, pp23-32.

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ción, sobre el 25% en peso, están los áci-dos haloacéticos (monocloroacético,dicloroacético, tricloroacético, monobro-moacético y dibromoacético); los haloa-cetonitrilos (tricloroacetonitrilo, dicloro-acetonitrilo, bromocloroacetonitrilo ydibromoacetonitrilo) sobre el 3% y lashalocetonas, sobre el 2% (1,1-dicloropro-panona y 1,1,1-tricloropropanona). Enmucha menos proporción están el hidra-to de cloral, el tricloronitrometano (clo-ropicrina) y el cloruro de cianógeno. Lapresencia de bromuros y/o yoduros enel agua, hace que se formen también loscompuestos homólogos bromados, yo-dados y mixtos. La estructura de estoscompuestos halogenados se recogen enla tabla 1. La determinación de los com-puestos yodados, y sus correspondientescompuestos mixtos, es extremadamentedifícil por ser inestable el enlace carbo-no-yodo y no existir patrones puroscomerciales.

Los compuestos organohalogenadosse clasifican en volátiles, que representanmás del 50% de los productos cloradostotales siendo los más importantes los tri-halometanos y otros subproductos me-nos frecuentes como las halocetonas (ej.1, 1,1-tricloroacetona) y los haloacetoni-trilos (ej. dicloroacetronitrilo), y no volá-tiles que constituyen entre el 17-25% delos productos clorados que se forman,destacando el ácido tricloroacético (TCA)y el ácido dicloroacético (DCA).

La capacidad de oxidación de diferen-tes especies químicas existentes para eltratamiento del agua se mide en funciónde sus potenciales relativos de oxidación.En la tabla 2 se muestran los potencialesde estos oxidantes. Sin embargo, muchasde las reacciones de oxidación son tanlentas que sus efectos químicos estáncontrolados por la cinética y su velocidadde reacción depende de otros muchosfactores como las concentraciones relati-vas de sustrato y oxidante, la temperatu-ra, el pH, la presencia de otras especies

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Tabla 1.-Estructura de los subproductos decloración.

Tabla 2.- Poder de oxidación de los oxidantesdisponibles para el tratamiento del agua.

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sidad de que en las aguas de abasteci-miento existiese desinfectante residual.En cambio, no hacía referencia explícitaa la presencia de los subproductos gene-rados en la cloración, parámetro 32: «laconcentración en haloformos se habrá dereducir en la medida de lo posible».

La publicación del Real Decreto140/2003, de 7 de febrero, por el que seestablecen los criterios sanitarios de lacalidad del agua de consumo humano(adaptación de la Directiva 98/83/CE, de3 de noviembre de 1998) introduce unaserie de modificaciones. Así, en su artícu-lo 10.2 se contempla la posibilidad de queel gestor del sistema de abastecimientosolicite a la autoridad sanitaria la exenciónde contener desinfectante residual. Porotra parte, se establecen los valores lími-tes de la suma de trihalometanos en elagua, fijándose 150 µg/L como valor tran-sitorio desde el 01/01/2004 hasta el31/12/2008 y 100 µg/L a partir de esa fe-cha.

Existen abastecimientos que presentanconcentraciones elevadas de haloformosy en consecuencia, se deberán de introdu-cir modificaciones en la línea de potabili-zación del agua para cumplir las exigen-cias de la legislación. Se presentan dosposibilidades: la sustitución del cloro porotros agentes desinfectantes o la elimina-ción de las sustancias responsables de laformación de los compuestos organoclo-rados. Una forma de eliminar estas sus-tancias es su oxidación completa a dióxi-do de carbono y agua. Con el uso del cloroy del ozono, a las dosis normales utiliza-das en el tratamiento del agua potable,únicamente se consiguen pequeñas re-ducciones en el nivel de carbono orgáni-co. Es necesario desarrollar métodos de

oxidación más potentes, pero económicos,que favorezcan la mineralización comple-ta del contenido orgánico y eviten o mini-micen la formación de subproductos tóxi-cos o indeseados. Los radicales hidroxilotienen un poder oxidante superior al delos agentes desinfectantes que habitual-mente se utilizan, su aplicación ha dadolugar a una serie de procesos que recibenel nombre genérico de procesos de oxida-ción «avanzada» (AOPs). La generaciónde estos radicales se realiza a partir deozono, agua oxigenada, radiación ultra-violeta, catalizadores y con la combina-ción parcial de estos agentes.

La cloración presenta algunos incon-venientes:

- Intensificación del gusto y el olorcaracterístico de los fenoles y otroscompuestos orgánicos presentes en elagua.

- Formación de compuestos potencial-mente cancerígenos, especialmentetrihalometanos.

- Producción de daños a la vida acuáti-ca por la cloración de compuestosnitrogenados.

En el proceso de potabilización se pro-ducen una serie de reacciones químicasentre la materia orgánica disuelta en elagua y el cloro adicionado; como resul-tado de estas reacciones se originan com-puestos organoclorados, algunos de ellosperjudiciales para la salud. Estos com-puestos se denominan subproductos decloración, siendo básicamente trihalome-tanos (cloroformo, diclorobromometano,dibromoclorometano y bromoformo)que representan sobre el 65% en peso deltotal de subproductos. En menor propor-

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Tarazona, J.V.; de la Torre, A.I. and Callaba, A(1996). Danger of chemical substances toterrestrial ecosystems: General classificationconcepts and hazard assessment for the abovesoil compartment. Instituto Nacional deInvestigación y Tecnología Agraria yAlimentaria. Ministerio de Agricultura, Pesca yAlimentación. Dep: M 26972 1996. 75pp.USEPA (1991) Technical support document forwater quality based toxics control. EPA-505/2-90-001. Washington DC.USEPA (1992) Framework for Ecological riskassessment. EPA/630/R92/001, Risk AssessmentForum, Washington DC.USEPA (1995) Final Water Quality Guidancefor the Great Lakes System; Final Rule. 40 CFRParts 9, 122, 123, 131, and 132USEPA (1996) Ecotox Thresholds, ECO Update3, 1-12. USEPA (1998) Guidelines for Ecological RiskAssessment. EPA/630/R-95/002F. WashingtonD.C.Vandenberg, J.J. (1995) Risk assessment andresearch: an essential link. Toxicol. Lett. 79, 17-22.Van den Brink PJ, Tarazona JV, Solomon KR,Knacker T, Van den Brink NW, Brock TCM,Hoogland JP (2005) The use of terrestrial andaquatic microcosm and mesocosms for theecological risk assessment of veterinarypharmaceuticals. Environ. Tox. Chem. 24:820-829.Vega MM, Berthold A, Clausen H, Gingnagel P,Fresno A, Aycart S, Ramos C, Berggren E, andTarazona JV (editors) (1999). Approaches for ahazard identification-classification system for

the terrestrial environment. Proceedings of theInternational Worshop on hazard identificationsystems and the development of classificationcriteria for the terrestrial environment.European Chemical Bureau, Ispra, Italy.Vega MM, Carbonell G, Pablos MV, Ramos C,Fernandez C, Ortiz JA, Tarazona JV(2001)Evaluación ambiental de residuosporcinos y gestión agrícola de purines medianteel modelo informático EGPE. Inves. Agrar. Prod.San. Anim. 16: 165-179.Vega MM, Carbonell G., Pablos MV, Ramos C.,Fernández C., Ortiz JA, Tarazona JV (2002)EGPE: A computer decisión-support tool for theEcomanagement of animal manure asagricultural fertiliser. In Rizzoli and JjakemanEds. Integrated Assessment and DecisionSupport proceeding of the 1st biennial meetingof the IEMSS. pp 156-161.von Stackelberg KE,Burmistrov D, Vorhees DJ, Bridges TS, LinkovI. (2002) Importance of uncertainty andvariability to predicted risks from trophictransfer of PCBs in dredged sediments. RiskAnal. 22:499-512.Vos JG, Dybing E, Greim HA, Ladefoged O,Lambre C, Tarazona JV, Brandt I, Vethaak AD(2000) Health effects of endocrine-disruptingchemicals on wildlife, with special reference tothe European situation. Crit Rev Toxicol.30:71-133.çZolezzi M, Cattaneo C, Tarazona JV (2005)Probabilistic ecological risk assessment of 1,2,4-Trichlorobenzene at a former industrialcontaminated site. Environ. Sci. Tech. 39: 2920-2926.

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1.- INTRODUCCIÓN

Los sistemas de tratamiento que seaplican a la depuración de las aguas tie-nen como objetivo fundamental modificarsu calidad para adaptarlas a los distintosusos. El abastecimiento a poblacionesaparece en la legislación como prioritariosobre los demás.

Las estaciones de tratamiento deaguas potables (ETAP) eliminan o redu-cen los contaminantes físico-químicos ylos gérmenes patógenos para produciragua que sea apta para el consumohumano. Una de las etapas fundamenta-les de estas estaciones consiste en la des-infección (física y/o química) que debegarantizar unos niveles sanitarios de cali-dad que no representen riesgos para lasalud de la población abastecida.

Los agentes desinfectantes químicosque habitualmente se utilizan (funda-mentalmente cloro y/o sus derivados y elozono) eliminan una buena parte de losgérmenes patógenos pero además, reac-cionan con elementos y sustancias pre-sentes en el agua dando lugar a la forma-ción de una serie de subproductos quealteran la calidad e «inducen» una conta-minación química que originalmente noexistía. Es decir, al tratar de resolver unproblema de contaminación por gérme-nes patógenos, se crea o induce otro pro-blema de contaminación química.

El contenido de este trabajo se funda-menta en el desarrollo de los puntossiguientes:

Presentación de los subproductos quese generan en los procesos de desinfec-ción química, su origen y carácter tóxico.

Estrategias para la reducción y/o eli-minación de los subproductos de desin-fección y su aplicación al abastecimientoa Zaragoza considerando como fuentesel Canal Imperial y el futuro embalse deYesa.

2.- SUBPRODUCTOS DE LADESINFECCIÓN QUÍMICA

Un tratamiento de potabilización con-siste habitualmente en una serie de ope-raciones más o menos numerosas en fun-ción de la calidad del agua bruta, deacuerdo con su clasificación en aguas A1,A2 o A3 (según la Directiva 75/440/CEE,ya derogada). En general, el agua de cali-dad A3 debe seguir una secuencia deoperaciones de tratamiento que incluyendesbaste, preoxidación, adsorción concarbón activo, coagulación-floculación,oxidación intermedia, filtración sobrearena y desinfección final. De todas ellas,la operación u operaciones que se pue-den considerar fundamentales, son lasrelacionadas con la adición de un agenteoxidante y/o desinfectante, por sus dife-rentes funciones según el punto de apli-cación dentro de la línea de potabiliza-ción.

El agente desinfectante mayoritarioque se ha venido utilizando, se utiliza yseguramente se utilizará a medio y largoplazo, conjuntamente con otras sustan-cias, es el cloro y sus derivados, entreotras razones porque el Real Decreto1138/1990, de 14 de septiembre, sobre laReglamentación técnico sanitaria para elabastecimiento y control de calidad delas aguas potables de consumo público(adaptación de la Directiva 80/778/CEE,de 15 de julio de 1980) establecía la nece-

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RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

EL AGUA: UN PROBLEMA INDUCIDOContaminación inducida en la desinfección

química del agua

Prof. Dr. José Luis Ovelleiro Narvión

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RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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EL AGUA: UN PROBLEMA INDUCIDOContaminación inducida en la desinfección

química del agua

Prof. Dr. José Luis Ovelleiro NarviónCatedrático de Universidad. Tecnologías del Medio Ambiente.

UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA

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los resultados obtenidos dependen de ladosis de ozono y el pH del agua.

A continuación se presentan datostoxicológicos sobre los subproductosgenerados en la desinfección con cloro ycon ozono.

2.1.1.- CLOROFORMO (CHCl3) La principal fuente de cloroformo en

las aguas resulta de la cloración de lasaguas en plantas potabilizadoras, y enmenor grado, de descargas procedentesde la industria de productos químicosorgánicos. La población general podríaexponerse al mismo como resultado desu presencia en las aguas potables, por elaire ambiente (es altamente volátil) y enalgunos alimentos.

El cloroformo es rápidamente absor-bido a través de los pulmones, el tractointestinal y en menor extensión, a travésde la piel (en contacto líquido). Se acu-mula en tejidos de alto contenido graso.Parece que su toxicidad oral tanto agudacomo crónica es baja, y que no tiene ca-rácter mutagénico, sin embargo se hacomprobado que produce tumores enhígado y riñones de roedores. Estudiosdonde se ensayan elevadas dosis de clo-roformo inhalado han demostrado que elcloroformo resulta teratogénico y tóxicopara los embriones de ratas embarazadas(UKWIR/WRc, 1997 e IARC 1999).

En los humanos, los estudios epide-miológicos muestran cierta evidencia deuna asociación entre el consumo de aguaclorada, y el riesgo de aparición de cier-tos cánceres, particularmente en la veji-ga y en el recto, y posiblemente en el co-lon. A pesar de que se han encontradociertos excesos de casos de cáncer, no esposible evaluar el efecto a partir de

dichos estudios. La posible presencia enel agua de otras impurezas y otros facto-res como la ausencia de concordancia enlos resultados hallados en hombre ymujeres, hace que no sea posible estable-cer una relación directa (IARC, 1999).

En conclusión, la IARC, considera alcloroformo como posible cancerígenopara los humanos, grupo 2B, ya que exis-te suficiente evidencia del efecto cancerí-geno del cloroformo en estudios experi-mentales con animales, pero los datossobre el efecto causado en los seres hu-manos son insuficientes (IARC, 1999).

2.1.2.- BROMODICLOROMETANO(CHCl2Br)

El bromodiclorometano se encuentraen el agua potable clorada como conse-cuencia de la reacción entre el cloro, aña-dido durante el tratamiento, y la materiaorgánica natural, en presencia de bromu-ro. La principal ruta de exposición paralos seres humanos la constituye el consu-mo de agua potable.

Los ensayos con animales se llevarona cabo con ratas y ratones a los que se lesadministraba bromodiclorometano porvía oral. Las repetidas exposiciones pro-dujeron efectos tóxicos en numerosos ór-ganos, incluyendo al hígado y los riño-nes. Además se producía un aumento depólipos y adenocarcinomas en el intesti-no largo y en los riñones de ratas (tantohembras como machos), así como en losratones. En varios estudios con bacterias,el bromodiclorometano indujo mutacio-nes (IARC, 1999).

La IARC, en vista de estos resultadosconsidera que el bromodiclorometanopertenece al grupo 2B, es decir, es posi-

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blemente cancerígeno para los sereshumanos, ya que aunque no hay datosepidemiológicos relevantes sobre sucarácter cancerígeno en el hombre, losexperimentos llevados a cabo con anima-les muestran evidencia suficiente (IARC,1999).

2.1.3.- CLORODIBROMOMETANO(CHClBr2)

La principal descarga en el medioambiente de clorodibromometano resul-ta de su formación durante los procesosde cloración de aguas potables, la cualconstituye la principal vía de exposiciónpara el hombre. La cantidad encontradaen las aguas depende fundamentalmen-te de la presencia de ión bromuro en lasaguas brutas.

En experimentos con animales y lar-gos tiempos de exposición a elevadasdosis, ha originado daños en riñones ehígado. Se ha demostrado su caráctercancerígeno en ratones, aunque no enratas, y los datos sobre mutagenicidadson inconcluyentes. Administrado oral-mente en agua potable a ratas, se obser-varon cambios histológicos moderadosen el hígado y el tiroides, y un incremen-to significativo en la severidad de laslesiones hepáticas para las dosis másaltas, (UKWIR/WRc,1997 e IARC 1999).

En cuanto al hombre, no es conside-rado como probablemente cancerígeno.

Dado que la evidencia demostradapor el clorodibromometano en experi-mentos con animales es limitada, y queno hay suficiente evidencia para estable-cer un efecto cancerígeno en los huma-nos, la IARC considera al clorodibromo-metano como no clasificable con respec-

to a su carácter cancerígeno sobre loshumanos, grupo 3 (IARC 1999).

2.1.4.- BROMOFORMO (CHBr3) El bromoformo aparece en las aguas

potables como resultado de la reaccióndel cloro con los ácidos húmicos en pre-sencia de ión bromuro. La principal rutade exposición al bromoformo la constitu-yen las aguas potables, aunque el aireambiente también es considerado comouna importante fuente de exposición enalgunas áreas.

Es absorbido inmediatamente en eltracto intestinal y se ha encontrado unatoxicidad oral aguda de baja a moderadaen experimentos con animales (roedo-res). La exposición crónica a elevadas do-sis causa daños en el hígado y los riño-nes, aunque la tendencia a la bioacumu-lación es más bien baja. Los datos degenotoxicidad para el bromoformo noson concluyentes, sin embargo existecierta evidencia procedente de distintosensayos de que es moderadamente geno-tóxico. También se han observado efec-tos mutagénicos ocasionalmente en bac-terias (UKWIR/WRc,1997 e IARC, 1991).

El bromoformo se utilizaba comosedante en niños con tosferina en dosisen torno a los 180 mg administrados de3 a 6 veces por día. Los síntomas clínicosque se observaban en caso de accidentesocasionales por sobredosis eran la depre-sión del sistema nervioso central, segui-da por un fallo en el sistema respiratorio(UKWIR/WRc, 1997).

A la vista de los datos disponibles, laIARC, considera al bromoformo como noclasificable con respecto a su caráctercancerígeno sobre los humanos, grupo 3,

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I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

EL SUELO: UNA VALORACIÓNSistemas de alto nivel para valorar los efectos de la

contaminación en el suelo: Microcosmos MS·3

Dra. Gregoria Carbonell Martín

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seguir 0 N.T.U. con ambos tratamientosaplicados a los dos cauces.

Formación de Trihalometanos (THMs)

La tabla 7 muestra los resultados obte-nidos tras el análisis de los THMs forma-dos como consecuencia de aplicar los tra-tamientos, normal e intensivo, a las aguasdel canal y del río Aragón en Yesa.

Como se puede observar en la tabla 7,la concentración de THMs que se formanal aplicar tratamiento normal a las mues-tras es muy superior al que se obtienentras tratamiento intensivo. El carbón acti-vo utilizado en este último tiene unaatracción particularmente intensa por lasmoléculas orgánicas que se adsorben ensu superficie, disminuyendo la genera-ción de trihalometanos. La formación deorganobromados indica la presencia enlas aguas prepotables de bromuros, aun-que estos no han sido analizados.

Tal y como se deduce de los resulta-dos, tras la cloración de las aguas delCanal Imperial de Aragón el potencial deformación de THMs es aproximadamen-te un 44% y un 65% superior al de lasaguas de Yesa, al utilizarse tratamientonormal e intensivo, respectivamente. ElRD 140/2003 establece actualmente unvalor máximo permisible en aguas deabastecimiento de 150 µg/l, pasando a

100 µg/l máximos a partir del año 2009.Con el tratamiento intensivo de lasaguas, los valores detectados distan deestos valores máximos permitidos en lasaguas de consumo. Sin embargo, utili-zando tratamiento normal, las aguas delCanal producen una generación deTHMs que supera los 100 µg/l. Este esasí mismo el motivo por el cual en laactualidad y desde hace ya varios años,las aguas del Canal Imperial de Aragónen la potabilizadora de Casablanca enZaragoza, son sometidas de manera con-tinúa a tratamiento intensivo, tratamien-to que no sería necesario utilizar en elcaso de potabilizar directamente lasaguas del río Aragón en Yesa.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

Claver A.; Ormad P.; Rodríguez L.; Ovelleiro,J.L. «Study of the presence of pesticides insurface waters in the Ebro rivers basin (Spain)».Chemosphere, 64(9), 1437-1443 (2006).

Gracia, R.; Cortés, S.; Sarasa, J.; Ormad, P.;Ovelleiro, J.L. «TiO2-Catalysed Ozonation ofRaw Ebro River Water». Water Research, 34(5),1525-1532 (2000).

Gracia, R.; Cortés, S.; Sarasa, J.; Ormad, P.;Ovelleiro, J.L. «Tratamientos oxidativos en lapotabilización del agua. La ozonización catalíticacomo técnica complementaria a la cloración».

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ya que existe una evidencia limitada delefecto cancerígeno del bromoformo enestudios experimentales con animales, yno se dispone de datos relevantes sobresu posible efecto cancerígeno en los sereshumanos (IARC, 1999).

2.1.5.- ACETALDEHÍDO (CH3CHO) La exposición al acetaldehído puede

ocurrir durante su producción y la pro-ducción de ácido acético u otros agentesquímicos. En el cuerpo humano, es unmetabolito de los azúcares y el etanol, yha sido detectado en extractos de plan-tas, el humo del tabaco, el aire y el agua.

En los ensayos con animales, el ace-taldehído produjo tumores en las víasrespiratorias de ratas y hámster expues-tos a su inhalación. Causó mutacionesgenéticas en bacterias, además de dañosen el DNA de ratones «in vivo» (IARC,1999).

En los estudios epidemiológicos seobservó un aumento en la frecuenciarelativa de tumores en las cavidadesbucal y bronquial de nueve individuosque, en su trabajo, estaban expuestos adistintos aldehídos. Además, la apari-ción de tumores en el esófago ha sido aso-ciada con una elevada presencia de ace-taldehído metabolizado tras la ingestiónde alcohol (IARC, 1999).

La IARC considera que no hay sufi-ciente evidencia del efecto cancerígenodel acetaldehído en los seres humanos,sin embargo, los experimentos con ani-males muestras una evidencia suficiente,e incluye al acetaldehído en el grupo 2B,como posiblemente cancerígeno para loshumanos (IARC, 1999).

2.1.6.- FORMALDEHÍDO (HCHO) El formaldehído es utilizado princi-

palmente para la manufactura de resinasusadas en la producción de adhesivos, ycomo aglutinante en la industria de lamadera, los plásticos o el cuero. Tambiénse utiliza como intermedio de reacción enla manufactura de productos químicoscomo el 1,4-butanodiol, 4,4’-difenilmeta-no-diisocianato o pentaeritrita. Fuentescomunes de exposición para los indivi-duos son las emisiones de los vehículos,algunos materiales de construcción, ali-mentos, e incluso el humo de tabaco. Porotra parte, muchos millones de personasestán expuestos al formaldehído en paí-ses industrializados debido a su puestode trabajo.

En los estudios llevados a cabo conanimales, en los que el formaldehído eraadministrado por inhalación en ratas,mostraba evidencia de carcinogenicidadespecialmente en la cavidad nasal, nor-malmente con las dosis más altas. Sinembargo, estudios similares en hámstersno mostraron ninguna evidencia de cán-cer y con ratones, se obtuvieron tantoresultados positivos como negativos. Enratas a las que se administró el formalde-hído a través del consumo de agua pota-ble se observó un aumento en el númerode incidencias de leucemia y de tumoresen el tracto intestinal, sin embargo, otrosestudios con el mismo animal resultaronnegativos (IARC, 1995).

Los estudios de epidemiología sobreseres humanos se han obtenido de laexposición de los trabajadores en indus-trias relacionadas con el formaldehído ysugieren una relación causal entre laexposición al formaldehído y cáncernasofaringeal, aunque esta conclusión

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está limitada por el pequeño número decasos observados en los distintos estu-dios.

No hay datos adecuados para estable-cer los efectos genéticos del formaldehí-do en humanos. Ha resultado genotó-xico en varios estudios experimentalesllevados a cabo con distintos animales«in vivo», desde bacterias hasta roedores.Se ha observado que en estudios «invivo» con células humanas, el formalde-hído producía alteraciones en el DNA ylos cromosomas.

A la vista de todos los resultados yestudios disponibles, la IARC consideraque hay evidencia limitada del efectocancerígeno del formaldehído en losseres humanos, y una evidencia suficien-te del efecto cancerígeno en animalesexperimentales, por lo que incluye al for-maldehído en el grupo 2A, como proba-blemente cancerígeno para los humanos(IARC, 1995).

3.- ESTRATEGIAS PARA LAREDUCCIÓN DESUBPRODUCTOS

A raíz del descubrimiento de los sub-productos parte de los esfuerzos se hancentrado en la investigación de sus orí-genes y en establecer acciones que evita-ran su formación. Numerosos investiga-dores han documentado la materia orgá-nica natural (MON) como el principalprecursor de subproductos orgánicostanto en el caso del cloro como en el casodel ozono (EPA, 1999). Los aspectos estu-diados han sido la caracterización de lamateria orgánica natural (Rodríguez et

al., 1999; Kalbitz et al., 2000); la reactivi-dad de las diferentes fracciones que lacomponen con estos desinfectantes(Westerhoff et al., 1998; Kivis et al., 2004;Swietlik et al., 2004) y el modelado y ciné-ticas de formación de estos subproduc-tos.

Otra vertiente se ha dedicado a la bús-queda de nuevos desinfectantes/oxidan-tes que, integrados en alguna de las eta-pas del proceso convencional, reduzcanla formación de subproductos. Las últi-mas tendencias señalan hacia los deno-minados procesos de oxidación avanza-da, conjunto de técnicas basadas en lageneración de radicales OH, especie quí-mica altamente reactiva y de ataque pocoselectivo, capaz de mineralizar los conta-minantes incluso más resistentes y sobrelas cuales existe una extensa investiga-ción.

Por último, otra opción es la búsque-da de fuentes de abastecimiento alterna-tivas a partir de aguas que presenten unmenor contenido de precursores de for-mación de los subproductos.

A continuación se presentan los resul-tados obtenidos con las aguas de abaste-cimiento de Zaragoza (700.000 habitan-tes aproximadamente) considerando sucaptación actual, el Canal Imperial deAragón, y la futura prevista desde el ríoAragón, en el embalse de Yesa.

El Canal Imperial de Aragón es unaderivación del río Ebro realizada unos 75Km aguas arriba a Zaragoza y que discu-rre paralelo a este por su margen derechadurante un total de 108 Km. A pesar deque esta agua es considerada apta parala producción de agua potable según la

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su mayoría a productos de la descompo-sición de la materia orgánica natural(MON) (Rodríguez, 2003).

Consumo de reactivos y costes detratamiento

Debido a las diferencias de calidadexistentes entre ambos tipos de aguas, yuna vez optimizados los procesos a esca-la de laboratorio, para llevar a cabo el tra-

tamiento de potabilización normal, ypara que la calidad del agua tratada seajuste a lo especificado en el RD140/2003, se precisa consumir la canti-dad de cada uno de los reactivos que seincluye en la tabla 6. Teniendo en cuentalas necesidades de agua potable actual-mente existentes en la ciudad deZaragoza, y considerando únicamentecostes de reactivos, se puede observarque potabilizar las aguas del río Aragónpuede llegar a ser un 60% menos costo-so que las del Canal, sin considerar elactual consumo por carbón activo, utili-zado en el tratamiento intensivo existen-te actualmente empleado (datos mera-mente estimativos).

Análisis de parámetros fisico-químicos

Tras aplicar los tratamientos de pota-bilización, tanto normal como intensivo,no se detectan cambios apreciables enambas muestras, en parámetros talescomo el pH y la conductividad. La turbi-dez se elimina por completo, hasta con-

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Reactivo Canal AragónImperial en Yesa

NaClO (mg/Cl2/l) 11 3Sulfato de 25 12alúmina (mg/l)Estimación de costes por consumo de reactivos (euros/año) 2.900.000 1.200.000

Tabla 7.- Concentración de THM en el agua tratada del actual y del futuro abastecimiento.

Tabla 6.- Consumo de reactivos durante elproceso de potabilización normal y estimación decostes.

Cauce CANAL IMPERIAL ARAGÓN EN YESATratamiento Intensivo Normal Intensivo NormalCloroformo, CHCl3 (?g/L) 50 85 25 65Bromodiclorometano, CHBrCl2(?g/L) 14 24 N.D. 5Dibromoclorometano, CHClBr2 (?g/L) 6 11 N.D. N.D.Bromoformo, CHBr3(?g/L) N.D 5 N.D. N.D.THMs totales (?g/L) 70 125 25 70LÍMITE RD 140/2003 (?g/L) 150

100 (a partir de 1/1/2009)N.D.- No detectado

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Descripción de la figura 8:El contenido en cloruros del futuro

abastecimiento es mucho menor que elactual abastecimiento.

En el caso del actual abastecimientoen los últimos años se observa un aumen-to de los valores máximos, no se aprecianinguna tendencia en el futuro abasteci-miento.

Se observa claramente, como en elactual abastecimiento los valores máxi-mos se obtienen durante el régimen seco;no se aprecian variaciones significativasen el caso del futuro abastecimiento.

Descripción de la figura 9:El contenido de sulfatos es muy infe-

rior en el futuro punto de captación.No se observa una variación clara a lo

largo de los años en ninguno de los dospuntos.

No se disponen de suficientes datospara establecer una tendencia a lo largodel año, aunque se observa que los valo-res máximos anuales se producen duran-te el régimen seco en ambos cauces.

Los resultados medios obtenidos en lacaracterización de las aguas muestreadasen los dos cauces, se presentan en la tabla4.

Tal y como se muestra en esta tabla,la demanda de cloro de las aguas delCanal Imperial de Aragón es cinco vecessuperior a las que presentan las aguas delembalse, en los meses de verano mues-treados. La demanda de cloro está rela-cionada por la contaminación microbio-lógica así como con la materia orgánicafácilmente oxidable presente.

Tras la extracción y posterior análisismediante GC/MS de las aguas muestre-adas en el canal y en el embalse, se iden-tifican un total de 40 y 16 compuestosdiferentes, respectivamente. Todos loscompuestos identificados pertenecen a 4categorías de sustancias concretas: hidro-carburos, fenoles, ácidos y ésteres.

En la tabla 5 se muestra la concentra-ción existente de los compuestos identi-ficados en ambos cauces. Como se puedeobservar, la presencia de compuestossemivolátiles en las aguas del canal essuperior a la que presentan las aguas deYesa, los cuales pudieran ser debidos en

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Parámetro CANAL R. ARAGÓN IMPERIAL EN YESA

pH 8,1 7,4Conductividad (?S/cm) 1350 400Turbiedad (NTU) 100 50Demanda de Cloro 10 2(mgCl2/L)COT (mgC/L) 5 <1.5 (L.D.)L.D.: límite de detección

CCanal (?g/L) CYesa (?g/L)

Hidrocarburos 20,97 1,13Fenoles 9,47 1,93Ácidos y Esteres 11,05 7,41Total 41,49 10,47

Tabla 4. Caracterización de muestras puntualesdel Canal Imperial y río Aragón en Yesa.Resultados medios de los parámetros físico-químicos medidos.

Tabla 5. Compuestos semivolátiles presentes enambos cauces

legislación (Directiva 75/440/CEE), enlos próximos años se pretende realizar uncambio en el punto de captación, pasan-do a realizarse en el río Aragón en elembalse de Yesa y con el único fin de, pre-visiblemente, mejorar la calidad del aguade abastecimiento a la ciudad.

En Zaragoza, el agua se potabiliza enla Estación de Tratamiento de AguasPotables (ETAP) de Casablanca, la cualsomete al agua al tratamiento intensivoque se muestra de manera esquemáticaen la figura 1.

En este trabajo se presenta el estudiorealizado con el fin de conocer la reper-cusión que puede suponer este futurocambio en el punto de captación, sobre lacalidad general del agua de abasteci-miento a la ciudad, y en concreto, sobreel potencial de formación de trihalome-tanos, subproductos del tratamientoactualmente empleado en la potabiliza-ción.

Para la realización de este estudio,además de utilizar datos históricos pro-porcionados por la ConfederaciónHidrográfica del Ebro (http://www.che-bro.es), se toman muestras puntuales deagua del Canal Imperial aguas arriba aZaragoza y del río Aragón en el embalsede Yesa (Huesca), durante los meses deJulio y Agosto de 2006, meses en los queambos cauces muestran su peor calidadanual.

Las muestras se someten a un trata-miento de potabilización, a escala delaboratorio.

El agua de ambos cauces se somete ados tipos de tratamiento diferente:

a) Tratamiento normal- El tratamiento de potabilización

normal realizado a las aguas obje-to de estudio, es físico, químicoy desinfección y consiste en:

- Preoxidación mediante la adición

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Figura 1.-Línea de aguas de la ETAP de Casablanca (Zaragoza)

Page 30: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

de hipoclorito sódico hasta satisfa-cer la demanda de cloro de lamuestra. Agitación en Jar Test a100 r.p.m durante 10 minutos.

- Coagulación-Floculación median-te la adición de sulfato de alúmi-na. La concentración óptima decoagulante necesaria en la potabi-lización, se determina medianteensayos en Jar Test: 3 minutos a200 r.p.m y posteriormente 20 mi-nutos a 40 r.p.m.

- Decantación durante 2 horas.- Filtración del agua decantada

sobre un lecho de 1m de arena.- Desinfección final con 1 mgCl2/l,

mediante la adición de hipocloritosódico.

b) Tratamiento intensivo (similar alutilizado en la ETAP deCasablanca)El tratamiento de potabilización

intensivo realizado a las aguas objeto deestudio, consiste en:

- Preoxidación mediante la adiciónde hipoclorito sódico hasta satisfa-cer la demanda de cloro de lamuestra. Agitación en Jar Test a100 r.p.m durante 10 minutos.

- Adsorción sobre carbón activo enpolvo (10mgC/l)

- Coagulación-Floculación median-te la adición de sulfato de alúmi-na. La concentración óptima decoagulante necesaria en la potabi-lización, se determina medianteensayos en Jar Test: 3 minutos a200 r.p.m y posteriormente 20minutos a 40 r.p.m.

- Decantación durante 2 horas.- Filtración del agua decantada

sobre un lecho de 1m de arena.

- Desinfección final con 1 mgCl2/l,mediante la adición de hipocloritosódico.

La tabla 3 muestra la calidad anualque, según establece la directiva75/440/CEE, poseen las aguas prepota-bles del canal Imperial de Aragón y delrío Aragón en Yesa.

Como puede observarse, la calidadresultante en el río Aragón en los últimosaños resulta ser A2, calidad muy supe-rior a la que presenta el actual abasteci-miento a la ciudad; esto es A3 en el casodel Canal Imperial de Aragón.

Así pues y, tal como recomienda lamencionada directiva, para conseguir unagua «Apta para consumo humano»según establece el RD 140/2003, a partirde las aguas del río Aragón en Yesa, seprecisa realizar como mínimo un trata-

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AÑO Canal Imperial Río Aragón de Aragón en Yesa

1994 Peor A3 A31995 A3 A31996 Peor A3 A21997 A3 A31998 A3 datos insuf.1999 A3 A22000 A3 A22001 A3 A22002 A3 A22003 A3 A22004 Peor A3 A22005 A3 A2

Tabla 3.- Calidad según D 75/440/CEE

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Figura 8. Evolución de los Cloruros

Figura 9. Evolución de los Sulfatos

Page 31: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

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Figura 6. Evolución de Coliformes fecales.

Figura 7. Evolución del Nitrógeno Kjedahl.

miento normal, consistente en un trata-miento físico, químico y desinfección,frente al tratamiento intensivo que actual-mente se necesita realizar en laPotabilizadora de Casablanca y necesa-rio en el caso de tratarse un agua prepo-table de calidad A3.

La evolución de diferentes paráme-tros indicadores de contaminación semuestra en las figuras 2 a 9. En dichasfiguras se incluyen los valores para cadaparámetro de su objetivo de calidad olímite A2 (OCA A2) y su objetivo de cali-dad o límite A3 (OCA A3).

Descripción de la figura 2:La conductividad del agua del Canal

Imperial es muy superior a la que pre-sentan las aguas de Yesa.

En ninguno de los dos cauces seobserva variación sustancial de la cali-dad a lo largo de los años.

En el Canal Imperial se observa unamayor conductividad durante los mesesde verano, cuando se detectan los míni-mos caudales.

Descripción de la figura 3:Debido a la falta de datos no es posi-

ble establecer una tendencia clara, aun-que en general se observa que la DQO esmenor en Yesa que en el canal Imperialde Aragón.

Los valores máximos se presentan enla época de sequía en ambos cauces.

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Figura 2. Evolución de la conductividad

Page 32: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

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Figura 3. Evolución de la DQO.

Figura 4. Evolución de la DBO5

Descripción de la figura 4:La DBO5 que presentan en general las

aguas de Yesa es menor que la que pre-sentan las del canal.

Existe una disminución de la DBO5en los últimos años en ambos cauces; losdatos de finales de 2005 que rompen estatendencia no son valores absolutos sinoque vienen indicados en las tablas como< 5 mg/l. Los valores máximos de DBO5en el actual abastecimiento, se presentandurante la época de estiaje.

Descripción de la figura 5:El número de coliformes totales con-

tenido en las aguas del futuro punto decaptación es claramente menor que enactual. No se aprecia una tendencia en lavariación de este parámetro a lo largo delos años.

Los máximos anuales se producen enlos meses de estiaje.

Descripción de la figura 6:No existen muchos datos para com-

parar ambos puntos, aunque se observaque la contaminación por coliformesfecales en el actual abastecimiento supe-ra a la existente en las aguas del embal-se.

En el caso del Canal, en el que existemayor número de datos, no se observauna variación apreciable interanual.

Descripción de la figura 7:En ambos puntos se observa una dis-

minución del nitrógeno Kjeldahl desdelos valores iniciales a los actuales. No esposible describir una tendencia a lo largodel año debido a la falta de datos.

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Figura 5. Evolución de Coliformes totales

Page 33: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

2. CLASIFICACION DE LOSRESIDUOS

En primer lugar, debemos hacer refe-rencia a lo que se entiende por «residuo»,«residuo industrial» y «valorización deresiduos».

Podríamos pensar que la definiciónde estos términos debiera ser realizadaúnicamente desde el punto de vista téc-nico, pero como vamos a comprobarnecesitamos apoyarnos en el marco nor-mativo en el que se desarrollan nuestrasactividades.

2.1 Desde el punto de vista normativo

La Ley 10/98 define:

- Residuo: Cualquier sustancia u objetoperteneciente a alguna de las categorí-as que figuran en el anexo de esta Ley,del cual su poseedor se desprenda o delque tenga la intención u obligación dedesprenderse. Ver Catálogo Europeo deresiduos (CER).

- Residuos sólidos urbanos o municipa-les: Los generados en domicilios parti-culares, comercios, etc. y todos los queno teniendo la calificación de peligro-sos, puedan asimilarse a los anteriores.

- Residuos peligrosos: Aquellos que figu-ran en la lista del R.D. 952/1997, asícomo los recipientes que los contuvie-ron.

Con lo dicho, los residuos industria-les no aparecen como tales y es por lo quese establecieron, según la Directiva1999/31/CE, las siguientes definiciones:

- Residuos peligrosos: Los comprendidosen el ámbito de aplicación del apartado4 del artículo 1 de la Directiva 91/689/CEE.

- Residuos no peligrosos: Los no incluí-dos en el apartado anterior.

- Residuos inertes: Aquellos que no expe-rimentan transformaciones físicas, quí-micas o biológicas significativas.

Con relación al concepto de valoriza-ción, el término se confunde o englobaotros conceptos como recuperación, reu-tilización o reciclado. La Ley 10/98 de 21de abril, define:

- Reutilización: Empleo de un productousado para el mismo fin para el que fuediseñado.

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EL SUELO: UNA VALORACIÓNSistemas de alto nivel para valorar los efectos de la

contaminación en el suelo: Microcosmos MS·3

Dra. Gregoria Carbonell MartínInvestigadora del Departamento de Medio Ambiente del INIA

Page 34: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

3º Suelo

- Establecer la composición de los terre-nos abonados con purín.

- Fomentar las buenas prácticas agríco-las.

4º Impacto paisajístico.

- Estética del paisaje.- Mantener buenas relaciones con veci-

nos, para evitarles las molestias que ori-ginan los trabajos de la instalación.

5º Conservación y protección de lafauna y flora

- Aplicar técnicas de gestión para contro-lar los impactos negativos sobre la Fau-na y Flora.

6º Control sanitario

- Evitar diseminación de enfermedades.- Diversificación de residuos sanitarios y

transporte.

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Page 35: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

- Una biocenosis constituida por el con-junto de animales que viven en un bio-topo determinado.

2.1. Objetivos medioambientalesExisten unos objetivos generales que

escriben la situación real, establecenmetas, ayudan a comprender problemastécnicos y permiten alcanzar solucionesviables.

Son los siguientes.1) Conocer globalmente las explotacio-

nes, caracterizar el entorno y las fuen-tes de contaminación.

2) Asesorar técnicamente a la empresaen la solución de problemas ambien-tales.

3) Impartir formación a empleados enlos temas de M.A.

4) Advertir de riesgos derivados de pro-yectos en ejecución y futuros.

5) Canalizar los estudios y los progra-mas de divulgación.

Por otra parte hay unos objetivosespecíficos cuyas características son:- Fácil identificación. - Se relacionan con el área productiva.- Asociados a labores comunes de la ins-

talación.

- Esta se considera como una unidad,todo es interdependiente.

- Hay relaciones múltiples entre aire,agua y suelo.

Según lo expuesto, nuestra actuaciónse debe de centrar en:

1º Aire:

- Conocer los criterios de calidad de aire. - Valorar incidencia de la contaminación

atmosférica en la salud.- Identificar problemas de olores y esta-

blecer medidas de control.

2º Agua

- Conocer parámetros para valorar lacalidad de las aguas.

- Evitar la contaminación de aguas super-ficiales y subterráneas.

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1.- INTRODUCCIÓN

El suelo es un sistema muy dinámicoque ejerce muchas funciones. Desem-peña un papel crucial para la actividadhumana y la supervivencia de los ecosis-temas. Los procesos que permiten su for-mación y regeneración son extremada-mente lentos y lo más importante a lahora de velar por su protección, es que setrata de un recurso no renovable.

La degradación del suelo puede acha-carse, entre otras causas, a prácticas agrí-colas y silvícola no adecuadas, la expan-sión urbana e industrial, una malaordenación del territorio y al turismo. Lasconsecuencias de la degradación, conlle-van a la pérdida de fertilidad del suelo,de carbono y de biodiversidad; ademásse genera una disminución de la capaci-dad de retención del agua y a una per-turbación de los ciclos de los gases ynutrientes.

Hasta hace relativamente poco tiem-po, el suelo no ha sido objeto de medidasde protección específicas a escala Com-unitaria, ya que la protección del suelo secontempla desde disposiciones disper-sas, en temas dirigidos a la conservacióndel medio ambiente, o en diferentesámbitos políticos como la agricultura o elmedio rural. Es necesaria una actuacióneuropea coordinada debido a la influen-cia de la calidad del suelo sobre otrosaspectos medioambientales o de la segu-ridad alimentaria regulada por la Comi-sión, así como por los riesgos de distor-siones del mercado interior relacionadocon la rehabilitación de los terrenos con-taminados, el posible efecto transfronte-rizo y la dimensión internacional del pro-blema.

Existe con fecha de septiembre de2006, una propuesta de la Comisión alParlamento Europeo, al Comité Econó-mico y Social, y al Comité de las Regionessobre una «estrategia temática para laprotección del suelo». Esta propuesta sehace en calidad de Directiva Marco porla que se establece un ámbito de protec-ción para el suelo y por la que se modi-fica la Directiva 2004/35/CE. Esta pro-puesta, contempla una serie de medidasde cara a conseguir un objetivo último: laprotección del suelo, preservar su capa-cidad de desempeñar sus funciones eco-lógicas, económicas, sociales y cultura-les; y todo ello dentro de un marcojurídico que permita utilizar el suelo deforma sostenible y la integración de laprotección del suelo en las políticasnacionales y comunitarias. Los Estadosmiembros, podrían adoptar disposicio-nes apropiadas a sus condiciones localesy determinar cuales son sus problemas,prevenir la degradación del suelo y reha-bilitar suelos contaminados o degrada-dos; así como la integración de la protec-ción del suelo en las políticas sectorialesque puedan tener una incidencia en élcomo son la Directiva sobre aplicación delodos de EDAR, la IPPC, la DirectivaMarco de Agua y la estrategia temáticapara el medio marino.

El interés por el tema de los suelo, sucontaminación y necesidad de protecciónse ha visto reflejado en el SéptimoPrograma Marco de investigación y des-arrollo tecnológico (2007-2013) que inclu-ye un capítulo que permite apoyar lasacciones de investigación sobre la protec-ción y funciones del suelo.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Page 36: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

2.- SITUACIÓN ACTUAL

En España existen inventarios deemplazamientos contaminados de losque ya disponen algunas ComunidadesAutónomas. Desde el Departamento deMedio Ambiente del INIA, se trabajapara el desarrollo e implementación dela normativa española sobre suelos con-taminados (Real Decreto 9/2005, BOE nº15, martes 18 de enero de 2005) en el quedesarrolla los artículos 27 – 28 de la Ley10/98 de Residuos y para el desarrollo dela Directiva Marco sobre Suelos, que enestos momentos se encuentra en discu-sión. El objetivo del Real Decreto es esta-blecer una relación de actividades sus-ceptibles de causar contaminación en elsuelo, así como de adoptar criterios yestándares para la declaración de sueloscontaminados. La metodología a seguirconsiste en la determinación de unosniveles genéricos de referencia (NGR),que se refieren a la máxima concentra-ción de un contaminante en el suelo que

no supone un riesgo inaceptable para lasalud humana o el medio ambiente; paraesto se utilización ensayos ecotoxicoló-gicos sobre las muestras de suelo y suslixiviados y éstos suelen ser ensayosestandarizados de la OECD (Tabla I).

3.- ALTERNATIVAS A LOS ENSAYOSESTANDARIZADOS

Como alternativa a los ensayos estan-darizados con una sola especie, presen-tamos aquí un Sistema Multiespecies deSuelo (MS·3) desarrollado en nuestrolaboratorio del INA (Figura 1) que pre-senta muchas ventajas a la hora de valo-rar los efectos de contaminantes en losorganismos del suelo. El sistema cubrepor tanto de forma simultánea la valora-ción de los efectos sobre seis grupos taxo-nómicos relevantes.

Consisten básicamente en columnasde suelo natural tamizado, que contiene

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Tabla I. Ensayos de la OECD para valoración de efectos sobre organismos del suelo

1.- INTRODUCCION

Aunque se habrá dicho por activa ypor pasiva, es conveniente recordar quela agricultura, la ganadería y la explota-ción forestal son actividades que estáníntimamente ligadas al suelo, hasta elpunto de no poder separar el estadoactual del territorio de la interacción dedichas actividades y del estadio inicialdel medio.

La actividad agropecuaria, además desus características particulares y del en-vejecimiento de la población activa (alre-dedor de los 56 años), ha ido perdiendopeso específico en el marco macroeconó-mico. En 1995, según ASAJA, el 3,3% delPIB nacional.

Por otra parte, ha habido un gran pro-greso en lo que concierne a la sensibili-zación por degradación ambiental, yaque se buscan soluciones a los diferentesproblemas planteados, tanto por parte dela población como por las administracio-nes y la empresa privada. Es obvio, queexiste necesidad de personal cualificadoque coordine y complemente el trabajode los especialistas en áreas específicas.

En la Facultad de Veterinaria de UNI-ZAR, existen profesores con formaciónpluridisciplinar (Grupo de PatologíaAmbiental), con recursos para empren-der una tarea como la que se propone:

- Desde el punto de vista docente seimparten asignaturas relacionadas contemas ambientales (experiencia didáctica).

- Por otra parte la presencia en congresosy reuniones nos ha permitido detectar

en los empresarios la necesidad de unabuena formación ambiental.

Es por ello, que nos hemos planteadounos objetivos que se centran en:

a) Formar expertos en relaciones entreactividad humana y medio físico ybiológico (Agricultura-Ganadería).

b) Establecer implicaciones económicas,aplicar tecnologías a la corrección deproblemas ambientales y proponerlas medidas preventivas para evitarriesgos.

c) Capacitar al futuro profesional paraencargar, realizar, dirigir o evaluarestudios relacionados con la ganade-ría y su entorno.

d) Ampliar el espectro laboral tanto enel sector público como en el privado.

2.- BUENAS PRACTICASMEDIOAMBIENTALES ENVETERINARIA

Una instalación ganadera es un eco-sistema formado por:- Un biotopo o soporte físico. Lo forman

un conjunto de factores ambientalesrepresentados por aire, agua y suelo.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Page 37: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

poblaciones de microorganismos y al queincorporamos plantas e invertebrados.

Desarrollo experimental de los MS·3

El suelo proviene de una zona no con-taminada y se toma de los primeros 20cm del suelo, se criba a <2 mm y se intro-duce en las columnas, y lleva incorpora-do un sistema para recoger los lixiviadosque se producen durante el tiempo quedura el ensayo, normalmente 21 días. Deesta forma, en los lixiviados se puedeestimar la posibilidad de contaminaciónde aguas subterráneas y así valorar losefectos sobre organismos acuáticos. Lascondiciones ambientales se controlan(iluminación, temperatura, fotoperiodo,humedad, pluviometría). Las posibilida-des son muchas ya que se pueden variardistintos parámetros como el número deaplicaciones, el tipo de aplicación: depo-sición simulando la llegada de un conta-minante vía atmosférica, mezclado en losprimeros centímetros como si fuese una

enmienda agrícola, por pulverizaciónsimulando una aplicación de pesticidas;al tiempo se puede modificar el riegointentando seguir unas condicionesatlánticas (> 1400 mm) o mediterráneas(700- 1000 mm). Al estar diseñados bajocondiciones más realistas los resultadosse ajustan a situaciones que se puedenproducir en cualquier situación en elsuelo.

Organismos que se utilizan

Como plantas se utilizan especies reco-mendadas para los ensayos de la OECD,se trabaja con mono y dicotiledóneas, lasmás utilizadas, por su pronta respuesta enla germinación son Triticum aestivum, Viciasativa, Brassica rapa y Tripholium pratense.Como invertebrado se suele elegir Eiseniafetida. Los parámetros medidos son: elporcentaje de germinación, el número deplantas viables, la biomasa y la longitudaérea. A lo largo de la exposición se vaanotando las semillas que germinan, de

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Figura 1. Sistemas MS·3: valoración de efectos de contaminantes sobre organismos del suelo

Page 38: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

tal forma que se pueda conocer al final delensayo si se ha producido un retraso en lagerminación de las semillas en los MS·3tratados, frente al grupo de MS·3 contro-les o no expuestos.

¿Qué objetivo se persigue con el usode los MS·3?

Valorar los posibles efectos adversosde la entrada en el suelo de cualquier tipode contaminante, ya sea una sustanciapura o una mezcla compleja, sobre el sis-tema suelo-planta-invertebrados-agua, ytodo esto de una forma más realista quelos ensayos con una sola especie. Paraello elegimos parámetros ecológicamen-te relevantes, como la mortalidad en losinvertebrados, o la biomasa y la germi-nación en las plantas. Además de los efec-tos se puede seguir el destino del conta-minante ya que se puede analizar supresencia o la de sus posibles metaboli-tos en los diferentes perfiles de la colum-na de suelo, o en los lixiviados; se puedeconocer la persistencia del mismo o su

degradación, la capacidad de acumula-ción y su movilidad así como su biodis-ponibilidad. Sobre los microorganismosdel suelo se valoran actividades enzimá-ticas (Figura 2) y la tasa de respiración.

Podemos elegir enzimas que esténrelacionados con el ciclo del C (dehidro-genasas), con el P (fosfatasas), o N (ure-asas), todos ellos indirectamente nosinforman del grado de funcionalidad delsuelo. En invertebrados podemos valo-rar efectos sobre la mortalidad y hacerestudios de bioacumulación se sustan-cias. Los análisis de los contaminantesnos permiten conocer en los diferentesperfiles de la columna de suelo, la movi-lidad del mismo así como su concentra-ción; esto mismo se puede hacer en loslixiviados que se han recogido a lo largodel periodo de exposición. Sobre los lixi-viados, se hacen ensayos sobre organis-mos acuáticos, ya que de esta forma indi-rectamente podremos valorar el riesgopotencial de la presencia de los contami-nantes en aguas profundas como conse-cuencia de la presencia previamente en

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Figura 2. Efectos de contaminantes sobre la actividad Fosfatasa

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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RESIDUOS: UN EJEMPLOResiduos en la industria ganadera

Informe de seguridad en ecotoxicidad

Prof. Dr. D. Pablo Gaspar San MartínProf. Titular de Toxicología Legislación Sanitaria

Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza

Page 39: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

el suelo. Se suelen hacer ensayos en ininvertebrado acuático Daphnia magna(Figura 3) en algas unicelulares Chlorellavulgaris y test de toxicidad in vitro en líne-as celulares como por ejemplo en RTG-2,una línea celular de fibroblastos de tru-cha arco iris. Se utilzan ensayos in vitroporque está comprobada la buena corre-lación con los ensayos in vivo y ademásporque los pequeños volúmenes de lixi-viados no permitirían hacer exposicionesen peces directamente.

Los resultados obtenidos en laborato-rio sobre muestras de suelo previamente

contaminado, nos han llevado a la reali-zación de ensayos con muestras reales.

Algunas aplicaciones de los MS·3

Los MS·3 resultan una herramientaútil a la hora tomar decisiones desde elpunto de vista de gestión de emplaza-mientos contaminados, ya que nos pue-den servir para decidir hasta que puntose ha de «descontaminar» ese suelodependiendo del uso final que vaya adarse al mismo; por lo que esta herra-mienta nos permite decidir el grado de

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Figura 3. Ensayo de toxicidad de lixiviados sobre Daphnia magna.

Figura 4. Utilización de sistemas MS·3 en suelos contaminados.

Page 40: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

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RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

descontaminación al que deberíamos lle-gar para que no se produjeran efectosadversos o lo que es igual, que el riesgofuese aceptable (Figura 4).

Se trabaja con suelos contaminados ysucesivas diluciones de éstos que se rea-lizan con un suelo control o de referen-cia, no contaminado; se exponen suelo,microorganismos, plantas e invertebra-dos, y se hace la exposición durante 21días, a la vez se sigue un riego diario yse consideran los parámetros arriba men-cionados. Los resultados obtenidos nosindicarán hasta que dilución o desconta-minación del suelo hemos de llegar parahacer una gestión adecuada.

Ventajas de los MS·3

Entre las ventajas de los MS·3 desta-can:- Ser un ensayo único con seis grupos

taxonómicos- Condiciones de exposición más rea-

listas

- Valoran los efectos sobre organismosdel suelo

- Evalúa los procesos relacionados conel comportamiento y destino medio-ambiental de los contaminantes en elsuelo y sistemas asociados

Los sistemas MS·3 se brindan comouna herramienta de alto nivel para lavaloración de los efectos de los contami-nantes en el suelo, de útil aplicación tantoen investigación como en el ámbito de lagestión ambiental.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

RESIDUOS: UN EJEMPLOResiduos en la industria ganadera

Informe de seguridad en ecotoxicidad

Prof. Dr. D. Pablo Gaspar San Martín

Page 41: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

- Reciclado: Transformación del residuo,dentro del proceso de producción, parasu fin inicial o para otros fines, incluidoel compostaje o la biometanización perono la incineración con recuperación deenergía.

- Eliminación: Todo procedimiento diri-gido al vertido de residuos o a su des-trucción, total o parcial, realizado sinponer en peligro la salud humana y sinutilizar métodos que puedan causarperjuicios al Medio Ambiente.

- Valorización: Todo procedimiento quepermita el aprovechanmiento de losrecursos contenidos en los residuos, sinponer en peligro la salud humana y sinutilizar métodos que puedan causarperjuicios al Medio Ambiente.

2.2. Desde el punto de vista técnico

El manual de Minimización de Resi-duos y Emisiones Industriales, presentalas siguientes definiciones:

- Reciclaje: Reincorporación de los sub-productos al mismo proceso o incorpo-ración a otro, en la misma factoría (inter-no) o en otra (externo), tal cual o trastratamiento previo simple (extracciónde contaminantes), como materia primacon función análoga a la del productooriginal.

- Recuperación: Extracción de las sustan-cias o recursos contenidos en los sub-productos, con tratamiento previoimportante.

Dicho lo cual, podemos concluir queen el reciclaje se aprovecha la mayorparte del subproducto y en la recupera-ción únicamente los componentes valio-sos.

3.- CARACTERIZACIÓN DE LOSRESIDUOS GANADEROS.RECOMENDACIONES

Las características de los residuosganaderos son función de:

- El tipo de animal estabulado, fase pro-ductiva y alimentación.

- La época del año y sistema de manejo. - Volatilización de gases.- Tratamiento posterior que sufre el purín.

Estos residuos originan una gran pro-blemática basada en el hecho de que sehan desligado de la explotación agrícola;el censo ganadero se ha incrementado,mientras que superficie agraria útil haido disminuyendo y las dimensiones delas instalaciones han ido aumentando.

Llegados a este punto, es totalmentenecesario que establezcamos una dicoto-mía entre los residuos gaseosos y partí-culas y residuos líquidos y sólidos.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Page 42: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

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RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

3.1. Compartimento aire

Es necesario:- Controlar los factores que afectan al

estado sanitario (bacterias, hongos, pa-rásitos, etc.).

- Analizar NH3, SH2, CO2, CO, partícu-las, Tª y humedad.

- Tener en cuenta que los contaminantessufren procesos de dispersión y/o acu-mulación, lo que condiciona que el NH3

o SH2 se encuentren en concentracioneselevadas.

- Considerar que no deben de superarselos límites sanitario-legales que puedenafectar a seres superiores en pulmón,región broncoalveolar y torrente san-guíneo.

Por ello nuestras recomendaciones secentran en:

a) Medición en continuo de NH3, SH2 ,Tª, partículas y humedad. Aseguracontrol ambiental y estado sanitariode la explotación.

b) La modificación de los factores bióti-cos repercute en la patología de losanimales estabulados.

c) Controlar las operaciones de manejo(ventilación, limpieza y evacuación

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

I JORNADA DEL CICLORESIDUOS EN SUELO Y AGUA

[Nuevos hallazgos con nuevos retos]

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

EL PLANETA: UN CONTINUADO RETOContaminantes Orgánicos Persistentes (COPs).

Problemática Ambiental

Dr. Begoña Jiménez Luque

Page 43: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

del purín), ya que se suponen presen-cia de gases nocivos y biota no dese-able para animales y personal.

3.2. Compartimentos agua y suelo

La industria ganadera se caracterizapor:- Su gran volumen de vertidos.- Contienen heces y orina, pienso, forra-

je, pelos, etc. (alta DBO, M.S., N y P)- Elevado Impacto Ambiental- Riesgo por diseminación de gérmenes

patógenos- Utilización de potentes desinfectantes

La analítica que se debe de llevar acabo se centra en aspectos físico-quími-cos y en la biota presente:

Fisicoquímica:- Fracción orgánica.- Fracción metálica (Cu, Fe, Zn, etc.) que

se añade a la dieta o está presente (Pb,Cr, Cd, etc.).

- Productos farmacéuticos

Biota: - Virus: Elevada resistencia en el purín de

los enterovirus- Hongos: Se aisla Petriellidium boydii- Parásitos: Huevos en gran número,

capacidad infestante (267 días en elsuelo)

- Carga bacteriana: Abundante y variada.Menos patógenos en almacenamiento

En este caso, las recomendacionesson:a) Utilizar volúmenes mínimos de agua,

segregar vertidos e instalar sistemasde depuración, técnica y económica-mente viables.

b) Composición F-Q de los purines. Esnecesario conocer:

- Parámetros generales- Parámetros de contaminación orgánica- Elementos minerales

Elementos importantes:N - P2O5 - K2OElementos secundarios:CaO - MgO - NaOligoelementos:Fe - Mn - Zn - Cu - B - MoElementos trazas:Cr - Ni - Hg - Pb - Cd - As - Se

c) Reducción de residuos- Control de alimentación (comederos y

bebederos).- Recogida separada de aguas de lluvia y

cobertura de fosas.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Page 44: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

- Modificación del manejo:* Eliminación, conducción y almace-

namiento de excrementos.* Reducción de las zonas sucias.* Sistema de limpieza: Grupos de alta

presión.* Sistema de ventilación de las naves.

- Elegir el sistema de depuración másapropiado.

- Creación de bancos de purines.

d) Utilización agrícola de los purines ylodos

- Composición del suelo:* Características generales* Fracción orgánica* Fracción mineral

- Elección del cultivo (especie-suelo-purín).

- Los purines y lodos contienen metalesy fármacos, que en agricultura requie-ren normativa específica. Su utilizaciónse valora en función de su asimilación.

Hemos de recordar que las fluctuacio-nes que se aprecian en la composición delos residuos, aconsejan la realización detantos muestreos como sea posible y quese encuentren bien distribuidos a lo largodel tiempo.

En este sentido, nos remitimos a uti-lizar, si existen, los métodos oficiales detoma de muestras o a hacer uso de los uti-lizados en la toma de muestras de sus-tancias similares.

4.- GESTION DE LOS RESIDUOS

La política comunitaria ha fijado lossiguientes cinco grandes objetivos:- La prevención de la generación de resi-

duos, a través del fomento de tecnolo-

gías y procedimientos poco contami-nantes y que produzcan pocos residuos,así como la fabricación de productosecológicamente satisfactorios y reutili-zables.

- El fomento de la recuperación, en par-ticular, de la reincorporación y la reuti-lización de los residuos como materiasprimas.

- La mejora de la eliminación de los resi-duos a través de medidas de controlmedioambiental más severas a escalaeuropea, en particular, en forma de dis-posiciones legales.

- La intensificación de las disposicionesen materia de transporte de sustanciaspeligrosas.

- El saneamiento de las zonas contamina-das.

La Jerarquía Europea de la gestión deresiduos define las operaciones de ges-tión de residuos y contempla:

- Prevención de la generación (no produ-cir residuos)

- Minimización de la cantidad producida- Recuperación, reciclado y reutilización- Valorización material y energética- Tratamiento para eliminar las propieda-

des peligrosas- Eliminación final mediante incinera-

ción o vertedero.

Los estados miembros, por tanto Es-paña, establecen que los residuos poten-cialmente reciclables o valorizables debe-rán ser destinados a estos fines, evitandoen lo posible su eliminación.

El Anexo I del R.D. 952/97, contienelas operaciones de gestión de residuos,que conducen a la eliminación del resi-duo o a su valorización.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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6.- INFORME DE SEGURIDAD

La realización por un experto de uninforme de seguridad en ecotoxicidadrequiere llevar a cabo una serie de estu-dios ecotoxicológicos que se puedenresumir en:

a) Obtener información relevante delproducto considerado, que lleva con-sigo:

- Información general.- Farmacodinamia: Absorción, distribu-

ción, metabolización y eliminación.- Exposición ambiental: Degradación

biótica y abiótica tanto en suelo comoen agua. Distribución ambiental.

- Efectos ambientales en: Toxicidad sobreorganismos acuáticos, suelo y estiércol.

b) Evaluación del riesgo ambiental.La valoración de los efectos ambien-

tales se lleva a cabo en dos fases.

6.1 Valoración FASE I

En primer lugar se trata de obtener laconcentración ambiental prevista (PEC)en suelo. Para ello calcularemos la canti-dad total de ingrediente activo (Q =mg/año).

A continuación calcularemos la pro-porción anual de residuo en las excretas(Ce = mg/kg de excreta) y la cantidadmáxima de excretas aplicable al suelo.Esta última condicionada por la presen-cia de otros elementos (nitrógeno y fós-foro), que nos pueden limitar la excretaaplicable.

Posteriormente obtendremos la canti-dad de sustancia «X» aplicada por área

de campo (Csa = mg/Ha por año ), dondeya hemos tenido en cuenta los elementoslimitantes citados en el punto anterior.

El paso siguiente pretende transfor-mar la cantidad de sustancia por unidadde campo en sustancia aplicada por kilode suelo, siempre en función de los ele-mentos limitantes.

De esta manera hemos obtenido laconcentración ambiental prevista de sus-tancia «X» en suelo, resultados que debe-rán ser comparados con los obtenidospor otros organismos (EMEA, etc.)

En segundo lugar deberemos de cal-cular la PEC en agua subterránea ysuperficial, para lo cual se utilizan crite-rios matemáticos, físicos y químicos. Losresultados así obtenidos se vuelven acomparar con los obtenidos por los orga-nismos anteriormente citados

6.2. Valoración FASE II

Se trata de calcular la relación entre laconcentración ambiental prevista (PEC)y la concentración ambiental prevista sinefecto (PENEC), que debe de ser menorque uno para que no exista riesgo ecoló-gico.

Para ello se caracteriza el riesgo parael compartimento terrestre tanto para losinvertebrados del suelo, como para lafunción microbiana, plantas, etc.

De estos resultados el experto obtieneuna serie de conclusiones preliminaresen las que establece si resulta riesgo acep-table o no para aguas superficiales, sub-terráneas y suelo.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Page 45: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

de concluir que aplicando el segundopunto se cumple la normativa citada.

5.3.1.Resultados fisico-químicos

Los resultados analíticos fisico-quí-micos de las muestras que se relacionan,se reflejan en la siguiente tabla, en la quese presentan diferenciados los resultadosde dos laboratorios. De la observación delos resultados anteriores se puede apre-ciar que:

Los parámetros analizados, Hume-dad y Nitrógeno total, presentan diferen-cias mínimas, 0,3% en valor absolutopara la Humedad y Nitrógeno que repre-senta menos del 10% del valor obtenidoen ambos casos. Este aspecto, junto al delpunto a), da suficientes garantías respec-to al proceso de muestreo y homogenei-zación aplicados.

Los resultados globales confirman lanaturaleza claramente orgánica de lasharinas: Porcentajes altos de Carbono yProteína; bajos de Cenizas e inclusoGrasa elevada, que se relacionaría con elelevado Poder Calorífico.

Debe señalarse que el contenido enAzufre no es despreciable, ya que superaal admitido para el gasóleo de calefacción.La evaluación de su incidencia en proce-so de combustión, requeriría un estudiomás detallado, incluso si se aplica en pro-porción del 10%, como prescribe el RDL4/2001 de valorización energética de hari-nas en hornos de cementeras o cerámicas.

Es importante recalcar el contenido encarbono, superior al 40% y al de los resi-duos urbanos, lo que unido a lo señala-do en c) indica un gran potencial de for-mación de metano en las condicionesprevisibles en los vertederos.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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PARAMETROS H.C.1 H.C.2 H.C.3F-Q (% en peso)

Seca Recibida Seca Recibida Seca Recibida

Humedad 5,10 5,12 5,23Carbono 46,81 44,42 46,53 44,15 46,71 44,27Hidrógeno 6,50 6,74 6,56 6,80 6,57 6,81Azufre 0,48 0,46 0,52 0,49 0,47 0,45Nitrógeno 10,04 9,53 10,14 9,62 9,77 9,26P.C. Sup. (kcal./kg.) 4892 4643 4907 4656 4811 4559P.C. Inf. (kcal./kg.) 4558 4296 4569 4306 4472 4208Humedad 5,4 5,50 5,50Nitrógeno 9,17 9,17 9,17Proteína 57,31 57,31 57,31Cenizas 18,60 18,80 18,70Grasa 14,40 14,10 14,20

MUESTRA

4.1. Operaciones de eliminación

Un mismo residuo no siempre debeseguir el mismo tratamiento y en la prác-tica viene condicionado por:

- Características F-Q del residuo- Cantidad y frecuencia de producción- Ofertas e infraestructuras existentes- Distancia al centro de tratamiento- Costes de transporte y tratamiento- Precio en mercado del producto y ener-

gía valorizados- Trámites burocráticos y directrices polí-

ticas.

4.2.- Operaciones de valorización

Volvemos a recalcar que dentro de lavalorización se utilizan los términosrecuperación y reciclado, dando a enten-der que son parte de aquella.

Nos vamos a centrar en las operacio-nes de valorización. Esta se puede llevara cabor por dos vías: Energética y mate-rial.

4.2.1. Valorización material

Los residuos pueden proceder:

- Directamente de los productores- De gestores intermedios- De la recogida

Se envían a un centro de recogida,donde se homogeneizan y se procede ala valorización. Aquí se garantiza la cali-dad del producto

4.2.1. Valorización energética

Este tipo de valorización implica laobtención de energía y su aprovecha-

miento. Se pueden seguir dos vías: Uti-lización como energía térmica directa-mente o para producción de energía eléc-trica. En este caso los condicionantesmedioambientales son los mismos quepara los combustibles fósiles.

Queremos comentar en este punto, laposibilidad de utilización de residuoscomo combustibles en la industriacementera y arcillera (fuelblending), degran aplicación en el momento actual enel ámbito de la CEE.

De cualquier modo, se debe garanti-zar la no introducción de variaciones sig-nificativas en las emisiones atmósféricas,con respecto al proceso inicial.

En este caso el residuo debe cumplir:

- Poder calorífico > 1100 Kcal./Kg.- Ausencia de ciertos compuestos quími-

cos (PCBs, halogenados, etc)

Se estima que el I.A es menor en elcaso de la valorización en cementerasque en el caso de la incineración.

5.- RIESGOS

Se define riesgo, como la frecuenciaesperada de efectos indeseables/unidadde exposición.

En nuestro caso, nos vamos a referiral riesgo que para el Medio Ambientetiene la gestión de los residuos proceden-tes de las instalaciones ganaderas.

La gestión de prevención de riesgosrequiere:- Planificar la prevención desde el diseño

de la empresa, cumpliendo la legisla-

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Page 46: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

ción y contando con la participaciónciudadana.

- Evaluar riesgos y actualización periódi-ca, con establecimiento de materias, res-ponsabilidades, objetivos, recursos.

- Establecer medidas correctoras y con-trolar su eficacia, revisando programasde actuación, controles ambientales,análisis de datos, realizar auditorias,etc.

- Información y formación, con aporte dedocumentación, identificación de nece-sidades, establecimiento de planes deformación, etc.

Todo ello, requiere un sistema de ges-tión y recursos materiales y humanos.

Para evaluar los riesgos ecotoxicoló-gicos es totalmente necesario:

- Conocer composición química. Sustan-cias identificadas y analizadas puedenser objeto de valoración.

- Valorar individualmente supone desco-nocer efectos sinérgicos o antagónicos.

- Permite establecer dosis aplicadas.- La depuración obtiene efluentes menos

contaminados y parámetros toxicológi-cos menos restrictivos

A continuación se reflejan los resúme-nes de algunos de los trabajos realizadospor nosotros.

5.1. Riesgo derivado del riego conpurín

Según la normativa europea [Regla-mento (CE) nº 1488/94], la evaluación delriesgo ecológico se realiza mediante PEC/PENEC, que debe ser menor o igual auno.

Para los residuos ganaderos se debede realizar tanto para la fracción líquida(purines) como para la fracción sólida(lodos).

Nuestro equipo ha llevado a cabo unestudio que pasamos a exponer.

El cálculo de la concentración am-biental prevista sin efecto (PNEC) se rea-liza a partir de datos de ecotoxicidad. Enel caso de los purines, que han sido eva-luados mediante una batería de ensayos,se ha seleccionado, para cada una de lasespecies utilizadas, el parámetro toxico-lógico que ha presentado los valores detoxicidad más altos, es decir, se ha elegi-do el parámetro más sensible. De estamanera se asegura un carácter más res-trictivo respecto a la eliminación de lospurines sobre el medio terrestre.

En el caso de los lodos de purines, sehan seleccionado los valores medios deEC50, obtenidos mediante el bioensayode luminiscencia, para cada una de lascategorías de lodos estudiadas, es decirlodos con una edad menor de un mes,lodos con una edad comprendida entreuno y seis meses y lodos cuya antigüe-dad es superior a seis meses.

A cada uno de estos parámetros toxi-cológicos se les ha aplicado un factor deseguridad de 1/50.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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5.3.1. Resultados microbiológicos.

Los resultados analíticos microbioló-gicos de las muestras que se relacionan,se reflejan en la siguiente tabla:

En el Capitulo III del ANEXO II del R.D. 2224/1993, se hace referencia a losrequisitos relativos a los productos des-pués de la transformación.

En el punto 1, se establece que lasmuestras de los productos acabados,tomadas inmediatamente después definalizar el tratamiento térmico, deberánhallarse libres de esporas de bacteriaspatógenas resistentes al calor (Clostri-dium perfringens ausente en 1 g).

En el punto 2 se establece que lasmuestras de los productos finales proce-dentes tanto de materias de alto riesgocomo de bajo riesgo tomadas durante elalmacenamiento en la planta de transfor-mación o al término del mismo deberánresponder a las normas siguientes:- Salmonella, ausencia en 25 g.

- Enterobacterias, menos de 3x102 /g.De la observación de la tabla de resul-

tados microbiológicos se pueden consta-tar, tras la analítica efectuada, los siguien-tes aspectos:- La no detección de formas esporuladas

denota, en principio, un buen funciona-miento del digestor.

- La ausencia de contaminación de origenfecal y el hecho de que la mayoría de lamicropoblación aeróbica está constitui-da por bacterias no patógenas del GºStaphylococcus, cuya procedencia habi-tual es el ambiente y la piel de los ani-males, parece indicar una contamina-ción lógica y no perjudicial.

- Esta situación es concordante con elhecho de que las harinas son produci-das de lunes a sábado, se almacenan yse trasladan al vertedero una vez porsemana.

- Visto lo cual y puesto que las muestrasde harinas para el análisis microbioló-gico se han tomado en el vertedero, esdecir, tras el almacenamiento de las mis-mas después de su salida del digestor yposterior traslado en camiones, se pue-

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Parámetros microbiológicos H.C.1 H.C.2 H.C.3UFC/g UFC/g UFC/g

Aerobios mesófilos 2,7x106 2,1x106 4,1x106Familia Enterobacteriaceæ < 1x101 < 1x101 < 1x101Coliformes < 3 < 3 < 3Escherichia coli < 3 < 3 < 3Staphylococcus aureus < 100 < 100 < 100Clostridium perfringens < 1x101 2x101 7x101Salmonella Ausencia Ausencia Ausencia

Nota: Cuando en los resultados aparece el signo «<», debe interpretarse como que no se han detectado microor-ganismos por debajo del límite de detección de la técnica descrita.

Page 47: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

- La materia prima será reducida a partí-culas de un tamaño máximo de 50 mm.,antes de ser sometida a tratamiento tér-mico.

- La materia prima será sometida a trata-miento térmico, en una atmósfera satu-rada de vapor, cuya temperatura as-cienda a 133 ºC por lo menos, durante20 minutos como mínimo, con una pre-sión absoluta de tres bares.

Estos condicionantes se mantienen enel R.D. 3454/2000.

Por otra parte, el R. D. 2224/1993, en elque se establecen las normas sanitarias deeliminación y transformación de animalesmuertos y desperdicios de origen animaly protección frente a agentes patógenos enpiensos de origen animal, regula:

- La eliminación y transformación de ani-males muertos y desperdicios de origenanimal no destinados a consumo huma-no.

- La puesta en el mercado de dichos pro-ductos.

- La producción de harinas de carnes opescados y grasas mediante métodosencaminados a impedir la presencia deagentes patógenos en los piensos.

Es evidente que para las harinas ani-males, posiblemente relacionadas con lasETT, cabe plantear la duda de si puedenconsiderarse agentes transmisores deinfección.

En este sentido, debe ser suficiente lagarantía, en el tratamiento de inactiva-ción y de los requisitos para su compro-bación, de los agentes causales de las ETTrecomendado en las normativas citadasen el apartado correspondiente.

Si además los controles microbiológi-cos del producto obtenido se ajustan a lorevisado en el Capítulo III del Anexo II delR.D. 2224/1993, sobre «Normas sanitariasde eliminación y transformación de ani-males muertos de origen animal y pro-tección frente a agentes patógenos de ori-gen animal», la consideración de lasharinas de carne como agente infeccioso,carece de fundamento.

Por tanto, si las harinas tratadas noson agentes transmisores de infección, seles puede aplicar el código 18 02 03 de laDecisión 2001/118, lo que supone que noestán calificadas como residuos peligro-sos.

En el ANEXO II de este R. D., se hacereferencia a los requisitos de higiene paralas plantas de transformación de anima-les muertos y desperdicios de origen ani-mal.

El Capítulo I establece los requisitos deautorización para las plantas de transfor-mación de animales muertos y desperdi-cios.

El Capítulo II establece los requisitosde higiene de las operaciones en las plan-tas de transformación de animales muer-tos y desperdicios de origen animal.

El Capitulo III establece los requisitosrelativos a los productos después de latransformación.

Tras realizar un estudio geológico dela zona, que incluye aspectos climáticos,geológicos, estudios de permeabilidad ehidrogeológicos, se procede a la valora-ción del funcionamiento del digestor.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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Para la evaluación de la exposición, ocálculo de la concentración ambientalprevista (PEC), se ha realizado la siguien-te estimación:

No ha sido posible realizar un cálcu-lo exacto de la concentración en la que seencuentran en el medio ambiente, por loque se han tomado como datos de refe-rencia los obtenidos experimentalmenteen los ensayos de crecimiento de plantasterrestres y se han relacionado con elvolumen de purín aplicado a las parce-las en cada riego.

El volumen de purín aplicado en cadariego ha sido de 40 m3, y la superficie decada parcela es de 5.000 m2. Estas propor-ciones equivalen a 80 m3/Ha o lo que eslo mismo 8 kg de purín/m2, suponiendoque la densidad del purín es igual a 1.

Se ha estimado el peso de 1 m2 desuelo (134,6 Kg.) suponiendo que cuan-do se realiza una aplicación de purín enel campo, éste se distribuye uniforme-mente en los primeros 20 cm de suelo,con lo que, cada riego con purín de 8 kg/m2 equivale a una dosis de 59,5 g depurín/kg de tierra.

En el caso de los lodos de purines, seha estimado una dosis de aplicación de27.800 kg/ha. La transformación de estadosis en gramos de lodo por kilo de tie-rra se realiza aplicando los mismos cál-culos que para el caso de purines, y sedetermina que los 2,78 kg de lodo/m2equivalen a 20,65 g de lodo/kg de tierra.

La caracterización del riesgo, en basea los parámetros determinados, se expo-ne en la tabla siguiente:

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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EVALUACIÓN DEL RIESGO ECOLÓGICO DE PURINES Y LODOS, PORENSAYOS DE ECOTOXICIDAD.

Tipo de PEC Parámetro toxicológico PNEC PEC/residuo (g/kg) (g/l ó g/kg) (g/l ó g/kg) PNEC

PURIN 59,5 P. phosphoreum, EC50 = 3,685 0,0737 808PURIN 59,5 Eisenia foetida, CL50 = 39,43 0,7886 76PURIN 59,5 Brassica rapa, CE50 = 68,94 1,3788 44PURIN 59,5 Medicago sativa, CE50 = 110,02 2,2004 28PURIN 59,5 Triticum aestivum, CE50 = 125,65 2,513 24PURIN 59,5 Zea mays, CE50 = 259,02 5,1804 12LODO<1 mes 20,65 P. phosphoreum, EC50 = 7,1 0,142 146LODO1-6 meses 20,65 P. phosphoreum, EC50 = 16,7 0,334 62LODO>6 meses 20,65 P. phosphoreum, EC50 = 55,5 1,11 19

Page 48: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

Tal y como puede observarse, todoslos cocientes PEC/PNEC han resultadoser mayores que la unidad, lo que signi-fica que, para las dosis de purines y lodosestimadas, nos encontramos ante unasituación de riesgo para el medio am-biente.

Apesar de estas limitaciones, tambiéndebe tenerse en cuenta el efecto benefi-cioso de la utilización agrícola de estosresiduos y que, según la clasificación rea-lizada por Mason (1997) respecto a loscompuestos químicos utilizados en agri-cultura, los purines de cerdo se incluirí-an en la categoría de compuestos contoxicidad leve (LD50 < 5 g/kg) o baja(LD50 > 5 g/kg).

5.2. Residuos ganaderos como fuentesde producción de dioxinas yfuranos

Las policlorodibenzo-p-dioxinas ypoliclorodibenzofuranos, conocidasabreviadamente como dioxinas y fura-nos, son compuestos organoclorados deestructura y propiedades similares, queno tienen ningún valor comercial ni apli-cación práctica, y que engloban más de200 compuestos, alguno de ellos conside-rados como muy tóxicos.

Estos productos son peligrosos conta-minantes ambientales. El origen y lasfuentes, aunque muy delimitadas en elmomento actual, son:

- Fuentes primarias:* Procesos de combustión: Como los

que tienen lugar en incineradorasurbanas, industriales o procesos decombustión en general.

* Procesos industriales: Aparecen co-mo subproductos en procesos deproducción de organoclorados, pro-cesos metalúrgicos, etc.

- Fuentes secundarias:* Tratamiento de fangos.* Producción de abonos.

Tal es así que la industria química hadejado de ser considerada como la prin-cipal fuente de dioxinas y se consideraque son los procesos térmicos los respon-sables de la presencia de estos productosen el medio ambiente, cuestión en la quese ve inmersa la industria ganadera,como consecuencia de procesos de inci-neración.

Con el fin de minimizar los riesgosderivados de la presencia de estas sus-tancias en el medio, ha sido necesarioestablecer una reglamentación estricta.Así, la Directiva 94/67/CE de la UniónEuropea sobre incineración de residuostóxicos y peligrosos determina en su artí-culo 7.2 que los valores medios duranteperiodos de muestreo mínimos de 6horas y máximos de 8 horas, no debensuperar 0,1 ng-TEQ/m3.

TEQ= cantidad de 2,3,7,8-TCDD queproduciría los mismos efectos tóxicosque el isómero en cuestión.

TEF= Toxicidad de cada compuestorelativa al 2,3,7,8-TCDD.

La exposición a pesticidas y otras sus-tancias agroquímicas, llegan a producirel 14% del total de lesiones profesionalesen el sector agrario y el 10% de los falle-cimientos. En los países en desarrollo seconsumen más del 20% de la producciónmundial de agroquímicos, que producenhasta un 70% de casos de envenenamien-to agudo (1,1 MM de casos). La OMS

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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advierte de 40.000 casos de muerte porenvenenamiento por el uso de pesticidas.

5.3. Harinas de procedencia animal

Comentaremos a continuación unestudio sobre el tratamiento de residuosanimales en digestor y su destino a ver-tedero controlado, llevado a cabo por nos-otros, en el año 2002, con lo que la nomen-clatura se corresponde con lo establecidopor la legislación en ese momento.

En el caso de harinas procedentes decarne y huesos animales, haremos refe-rencia expresa al Código ZoosanitarioInternacional (mamíferos, aves y abejas),en el cual, en el ANEXO 3.6.3. referenteal procedimiento de inactivación de losagentes causales de las encefalopatíasespongiformes transmisibles, Artículo3.6.3.1., establece que para producir hari-nas de carne y huesos que contienen pro-teínas de rumiantes e inactivar los agen-tes causales de las encefalopatíasespongiformes transmisibles se utilizaráel siguiente procedimiento:

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

Esta iniciativa es posible gracias a la decisión política, pero también al increíbleavance científico experimentado en esta materia en los últimos años.

Una parte significativa de las emisiones ambientales depende directamente denuestra actitud como ciudadanos, consumidores y generadores de residuos, por loque todos deberíamos involucrarnos en la protección del medio ambiente. Para ello,es necesaria la difusión de los principios y medidas que debemos aplicar en nues-tras actividades cotidianas, así como de los que debemos exigir que apliquen lospoderes públicos a las actividades potencialmente contaminantes.

La difusión de una información sólida y contrastada sobre los riesgos de las sus-tancias químicas será una de las actividades colaterales a la evaluación y soportecientífico técnico que se desarrollaran desde el Centro de Referencia REACH que secrea por el INIA y la Universidad de Alcalá por iniciativa del Ministerio de MedioAmbiente. Las actividades realizadas por las ONGs en este sentido son fundamen-tales, siendo particularmente relevantes cuando aúnan la difusión del conocimien-to científico con la relevancia de las actitudes de los ciudadanos, tal y como ha hechola Fundación Genes y Gentes en este ciclo, siguiendo con la trayectoria iniciada ante-riormente, por ello, el director científico del Centro agradeció de forma expresa a laFundación la puesta en marcha de esta iniciativa.

RESIDUOS EN SUELO Y AGUA [Nuevos hallazgos, nuevos retos]

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EL PLANETA: UN CONTINUADO RETOContaminantes Orgánicos Persistentes (COPs).

Problemática Ambiental

Dr. Begoña Jiménez LuqueInstituto de Química Orgánica General del CSIC

Juan de la Cierva 3, 28006 Madrid. [email protected]

Page 50: Libro I Jornada Residuos en Suelo y Agua

CONCLUSIONES DE LA JORNADA SOBRERESIDUOS

(elaboradas por el Coordinador de la Jornada)

En esta primera jornada del «Ciclo de Residuos» celebrada por la FundaciónGenes y Gentes se presentó una visión general sobre el complejo mundo de la eva-luación y gestión de los residuos, centrada en los residuos químicos y sus efectossobre la salud y el medio ambiente.

Bajo el titulo general de UN MUNDO DE MUNDOS se fueron abordando pro-gresivamente las metodologías de evaluación generales así como aspectos innova-dores para los compartimentos agua y suelo, y un ejemplo concreto de evaluaciónde residuos en el mundo ganadero, terminando la jornada con un grupo de conta-minantes particularmente preocupantes a nivel mundial: los contaminantes orgáni-cos persistentes (COPs), que al degradarse muy lentamente y poseer además la capa-cidad para bioacumularse y recorrer grandes distancias a través de la atmósferarepresentan un riesgo potencial para los organismos que ocupan los niveles supe-riores de la cadena alimentaria, entre los que nos encontramos los seres humanos.

Los ponentes establecieron con claridad los posibles problemas sanitarios yambientales que surgen cuando no se realiza una adecuada gestión de las activida-des que pueden provocar emisiones al medio ambiente de sustancias químicas, y elsólido desarrollo científico que en los últimos años han experimentado los protoco-lo de evaluación preventiva de riesgos, que son los que permiten una correcta valo-ración de las actividades potencialmente contaminantes, estableciendo las medidasnecesarias de control.

Tras las presentaciones se estableció un animado debate con los asistentes en elque se abordaron algunos aspectos ligados directamente con la gestión y control deestas actividades por parte de las autoridades y la implementación de los avancescientíficos. Otro aspecto relevante entre los tratados fue la percepción por parte delos ciudadanos de los peligros y riesgos de los residuos químicos y la integración delos aspectos socioeconómicos en la toma de decisiones.

Como conclusiones más relevantes, mencionar que la preocupación por parte delos responsables políticos europeos ha supuesto la aprobación de un reglamento,conocido por el acrónimo REACH que significa Registro Evaluación y Autorizaciónde las sustancias químicas (chemicals en ingles) y que pretende que se evalúen unas30000 sustancias que se comercializan actualmente en la UE, traspasando a la indus-tria la responsabilidad de realizar estas evaluaciones.

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Los contaminantes ambientales abar-can un amplio espectro de sustancias dediferente naturaleza. Centrándonos en elgrupo de los contaminantes orgánicos,podemos distinguir dos grandes gruposatendiendo al tiempo que perduran suspropiedades toxicas. En el primer grupoestarían aquellos que permanecen en elmedio durante un corto periodo de tiem-po ya que se degradan fácilmente, comoes el caso de los pesticidas organofosfo-rados o los carbamatos, pero que suelenprotagonizar episodios de alta mortali-dad de individuos debido a su toxicidadaguda. En el otro grupo situaríamosaquellos contaminantes altamente resis-tentes a la degradación fotolítica, bioló-gica y química por lo que perdurandurante largos periodos de tiempo en elmedio, como por ejemplo algunos pesti-cidas halogenados o los bifenilos policlo-rados (PCBs) y se caracterizan por darlugar a casos de toxicidad crónica. Esteúltimo grupo de contaminantes ambien-tales pertenecen al actualmente conocidogrupo de COPs (Contaminantes Orgá-nicos Persistentes) y han sido amplia-mente estudiados por la gran amenazaque representan para la salud humana yel medioambiente en general. Debido alas características recalcitrantes y lipofí-licas de los COPs estos contaminantesson bioacumulados por los organismosoriginándoles una serie de efectos tóxi-cos subletales que a la larga puedenrepercutir en una disminución de laspoblaciones. Además del fenómeno debioacumulación, estos contaminantesexperimentan fenómenos de biomagnifi-cación a lo largo de la red trófica, por loque las especies situadas en los nivelesaltos de la misma (p. ej. las rapaces o loshumanos) están en un mayor riesgo deser dañadas al resultar expuestas a nive-

les de contaminación muy superiores alos de las especies situadas en nivelesbajos de la red trófica. Los COPs se carac-terizan también por ser semivolátiles, loque les permite presentarse en forma devapor o adsorbidos a partículas atmosfé-ricas, facilitando así su transporte a gran-des distancias en la atmósfera, a travésdel aire, el agua o algunas especiesmigratorias, antes de depositarse. Su per-sistencia y movilidad hace que se lesencuentre prácticamente en cualquierlugar del planeta, incluso en lugaresdonde nunca han sido utilizados, comose ha demostrado en el Ártico o la Antár-tida durante los últimos años. Aunqueexisten algunas fuentes naturales de con-taminantes orgánicos persistentes, lamayoría deben su origen a fuentes antro-pogénicas, asociadas con la fabricación,uso y eliminación de determinados pro-ductos químicos. Algunos de estos com-puestos son conocidos plaguicidas (e.g.DDT) que se han utilizado extensiva-mente durante largo tiempo para diver-sos propósitos, mientras que otros se em-plean como aditivos o en una variedadde aplicaciones industriales (e.g. bifeni-los policlorados), y otros se generan co-mo subproductos no intencionales enprocesos de combustión (e.g. dioxinas yfuranos), en la quema de basura, o en in-cendios involuntarios.

Los contaminantes a los que vamos areferirnos presentan una estructura quí-mica similar con dos anillos bencénicosen los cuales los hidrógenos de los car-bonos aromáticos pueden ser sustituidospor átomos de cloro, por lo que tambiénse hace referencia a ellos como compues-tos o contaminantes organoclorados.Según el número y posición de las clorosustituciones se generan los diferentes

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congéneres de las familias, condicionan-do de esta manera sus propiedades físi-co-químicas y su actividad biológica.

Para las PCDDs y los PCDFs el núme-ro posible de congéneres es de 75 y 135respectivamente, mientras que para losPCBs es de 209. De entre los posibles con-géneres de dioxinas y furanos se hanestudiado aquellos que presentan lasposiciones 2, 3, 7 y 8 cloro sustituidas porser los más persistentes y tóxicos. En loreferente a los PCBs, se han estudiado los

20 congéneres más abundantes, inclu-yendo los de mayor toxicidad (PCB 105,114, 118, 123, 156, 157, 167, 189) y los másrecalcitrantes (PCB 153, 138, 180); asícomo los PCBs 77, 126 y 169 que a pesarde encontrarse en concentraciones muybajas son de los PCBs más tóxicos paralos seres vivos en general.

Los estudios llevados a cabo en dife-rentes especies demuestran que la expo-sición a los contaminantes organoclora-dos no producen una única sintoma-

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Figura 1. Estructura química general de algunos contaminantes organoclorados representativos:PCBs, PCDDs, PCDFs, DDT, DDE y TDE.

queda como inservible después de haber rea-lizado un trabajo u operación» se utiliza eneste documento con dos afecciones comple-mentarias. La primera se refiere a los mate-riales complejos que se producen como des-echos de actividades humanas, y que son sinembargo susceptibles de recuperación y valo-rización. La segunda se refiere a los restos desustancias químicas que se liberan en el medioambiente y originan la contaminación de lasaguas, suelos, aire y alimentos.

Riesgo. Probabilidad de que se produzca unefecto adverso y la magnitud del mismo.

Riesgos ambientales. Probabilidad de quese produzcan efectos adversos sobre el medioambiente, incluyendo los diferentes compar-timentos que lo componen y las comunidadesy poblaciones que los habitan. La magnitudde estos riesgos se mide en función de sus con-secuencias sobre la estructura y función delos ecosistemas, así como sobre la biodiversi-dad.

Sistema Multiespecies de Suelo (MS·3en inglés). Microcosmos de suelo constitui-

do por un cilindro de suelo tamizado al quese añaden semillas y macroinvertebrados.

Toxicocinética. Descripción de los mecanis-mos por los cuales una sustancia se absorbe,distribuye, metaboliza y elimina en los seresvivos.

Toxicodinámica. Descripción de los meca-nismos por los que una sustancia produceefectos adversos sobre los seres vivos.

Umbral toxicológico. Concentración odosis que se considera suficientemente bajacomo para que no deban esperarse efectosadversos si los niveles de exposición no lasuperan.

Valor umbral límite (TLV, en inglés).Concentración de una sustancia en el aire ala cual se cree que la mayoría de los trabaja-dores pueden estar expuestos diariamente sinexperimentar efectos adversos.

Xenobiótico. En sentido estricto, cualquiersustancia que interactúa con un organismo yque no es uno de sus componentes naturales.

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apreciable, ni durante la vida laboral, niposteriormente, ni en siguientes generaciones.

Mesocosmos. Ensayo ecotoxicológico reali-zado simultáneamente con una gran varie-dad de especies y en el que se simulan rela-ciones ecológicas complejas semejantes a lasque se producen en un ecosistema real.

Microcosmos. Ensayo ecotoxicológico rea-lizado simultáneamente con varias especies yque simula relaciones ecológicas sencillasentre ellas.

Nivel mínimo de efecto adverso obser-vable (LOAEL, en inglés). La menorconcentración o cantidad de una sustanciaque, según la observación o experimentación,causa cualquier modificación indeseable enun organismo distinguible de un organismoidéntico control.

Nivel mínimo de efecto observable(LOEL, en inglés). La menor concentracióno cantidad de una sustancia que, según laobservación o experimentación, causa cual-quier alteración en un organismo distingui-ble de un organismo idéntico control.

Nivel sin efecto adverso observable(NOAEL, en inglés). La máxima concentra-ción o nivel de una sustancia, halladaexperimentalmente o por observación, que nocausa alteraciones adversas detectables en lamorfología, capacidad funcional, crecimiento,desarrollo o duración de la vida de los organis-mos diana, bajo condiciones definidas de expo-sición.

Nocivo. Agente que, tras contacto o absor-ción, puede causar enfermedad o efectosadversos, bien al tiempo de la exposición oposteriormente, en la generación presente olas futuras.

Población. En ecología. conjunto de indivi-duos de la misma especie que viven en lamisma área geográfica.

Polución. Introducción de contaminantesen el medio ambiente, o cualquier mo-dificación del medio ambiente, que originaconsecuencias adversas.

Potencial de bioconcentración. Capacidadde una sustancia para acumularse en los orga-nismos vivos alcanzando concentracionesmayores a las que existen en el medio en el queviven. En el caso de los organismos acuáticos,suele cuantificarse mediante el Factor deBioconcentración, que representa la relaciónentre la concentración de la sustancia en elorganismo y la concentración en el agua unavez se ha alcanzado la situación de equilibrio.

Reciclado. Proceso que permite la recupera-ción de una parte de un desecho para mate-rial reutilizable o para energía.

Reglamento REACH. REGLAMENTO(CE) nº 1907/2006 DEL PARLAMENTOEUROPEO Y DEL CONSEJO de 18 dediciembre de 2006 relativo al registro, la eva-luación, la autorización y la restricción de lassustancias y preparados químicos (REACH),por el que se crea la Agencia Europea deSustancias y Preparados Químicos, se modi-fica la Directiva 1999/45/CE y se derogan elReglamento (CEE) nº 793/93 del Consejo y elReglamento (CE) nº 1488/94 de la Comisiónasí como la Directiva 76/769 /CEE del Consejoy las Directivas 91/155 /CEE, 93/67/CEE,93/105/CE y 2000 /21/CE de la Comisión.(DOUE L 396 de 30/12/2006). Este reglamen-to constituye la nueva base normativa sobresustancias químicas de la Unión Europea.

Residuos. Partiendo de la definición de laReal Academia Española «Material que

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tología sino que por el contrario causanun amplio rango de efectos, hecho quedificulta la elucidación de los mecanis-mos causantes. De entre los efectos ads-critos a estos contaminantes cabe desta-car su potencial para alterar el desarrollode los sistemas reproductor, inmunológi-co, nervioso y endocrino de los indivi-duos mediante sutiles cambios bioquími-cos y fisiológicos. La fase embrionaria ylos primeros días de vida han demostra-do ser los estadios más sensibles, resul-tando con peores repercusiones sobre lasupervivencia de los individuos la expo-sición a contaminantes durante esteperiodo que la derivada de la exposicióna contaminantes durante el resto de suvida.

El grupo de contaminantes represen-tado por las PCDDs, conocidas común-mente como «dioxinas» ha recibido unaamplia atención y numerosas investiga-ciones después de la emisión accidentalde la dioxina más tóxica (2,3,7,8-TCDD)en Seveso, en 1976. Hay una importantepreocupación a nivel científico, público ylegislativo sobre los posibles efectosadversos en la salud debido a la exposi-ción crónica a contaminantes orgánicospersistentes. Las dioxinas, y sus com-puestos relacionados (PCDFs y PCBs)con similares efectos, se han encontradoen todos los compartimentos ambienta-les, son persistentes y liposolubles,encontrándose en los seres vivos situa-dos en los niveles más altos de la red tró-fica, incluyendo el hombre. Su resisten-cia a la degradación y semivolatilidadsignifica que pueden desplazarse a gran-des distancias, lo que produce aumentosde contaminantes a nivel trans-nacional.Además, las dioxinas liberadas al am-biente hace años, continúan contribuyen-

do a la exposición contemporánea. La Ex-posición a 2,3,7,8-TCCD u otras PCDDsen accidentes, se ha asociado con clorac-né, alteraciones en niveles de enzimas delhígado tanto en niños como en adultos,cambios en el sistema inmune y metabo-lismo de la glucosa en adultos y altera-ciones en los niveles del tiroides y pro-blemas neurológicos en niños. Otros efec-tos conocidos están asociados con lareproducción, efectos genéticos o carci-nogénicos.

La principal ruta de exposición huma-na a las dioxinas es vía la cadena alimen-taria y la principal fuente de entrada enla misma es vía las emisiones atmosféri-cas de los procesos industriales, funda-mentalmente la incineración de residuos,pudiendo transportarse a grandes dis-tancias. Por tanto las directivas másimportantes para reducir la exposición adioxinas en la población general de laUnión Europea son las que regulan lasemisiones atmosféricas de la incinera-ción de residuos. Las directivas relativasa las dioxinas en pellets de pulpa de cítri-cos también van a tener un gran impac-to en la cadena alimentaria humana.Aunque las directivas que regulan lasdioxinas en el medio acuático puedentener menos importancia a nivel de lapoblación general, pueden tener un gransignificado cuando se considera a granescala el impacto de las dioxinas en losecosistemas. Las directivas sobre marke-ting y uso de ciertos productos químicoscontribuyen a reducir la exposición de lapoblación a largo plazo.

El Consejo de Administración delPrograma de las Naciones Unidas para elMedio Ambiente (UNEP), consciente dela necesidad de tomar medidas de alcan-

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ce mundial sobre estos contaminantesorgánicos persistentes, en su decisión19/13 C, pidió a la Directora Ejecutiva delPNUMA que preparase y convocase unComité Intergubernamental de Nego-ciación con el mandato de preparar uninstrumento internacional jurídicamentevinculante para la aplicación de medidasinternacionales respecto de ciertos Con-taminantes Orgánicos Persistentes (COP),en principio respecto de 12 específicos.Los días 22 y 23 de mayo de 2001 se cele-bró en Estocolmo la Conferencia Diplo-mática para la firma del Convenio. ElConvenio entró en vigor el 17 de mayode 2004 y España lo ratificó con fecha 28de mayo de 2004. El objetivo del Con-venio es proteger la salud humana y elmedio ambiente de los efectos los Con-taminantes Orgánicos Persistentes (COP).El Convenio es un instrumento jurídicointernacional que continua la labor em-prendida por otros, y que asume objeti-vos precisos y ambiciosos a escala globalen relación con un grupo de contaminan-tes orgánicos persistentes. La entrada envigor para España del Convenio obliga,en el Articulo 7, a desarrollar y aplicar unPlan Nacional de Aplicación (PNA). Sedetallan a continuación los aspectos másrelevantes de algunos anexos incluídosen el convenio.

Anexo A: Incluye Aldrina, Clordano, Dieldrina,

Endrina, Heptacloro, Hexaclorobenceno(HCB), Mirex, Toxafeno y Bifenilos Poli-clorados (PCB). Se contempla para ellosla prohibición y/o el establecimiento delas medidas jurídicas y administrativasnecesarias para eliminar su producción,utilización, exportación e importación,admitiendo éstas últimas sólo para casos

en que su destino sea su destrucción demanera que se asegure la protección dela salud humana y el medio ambiente.

Anexo B: Se refiere al DDT. Para este compues-

to, u otros que en el futuro pudieran serincluidos en este anexo, se impone la res-tricción de su producción, importación yutilización, quedando limitados a aque-llas finalidades aceptables, fundamental-mente para el control de vectores deenfermedades, en este caso la malaria. Seestablece en el ARTÍCULO 4 un Registrode exenciones específicas para indivi-dualizar a las Partes que gozan de exen-ción, identificando el producto del anexoA o B objeto de la exención, la finalidadpara la que se admite y la fecha en la queexpira dicha exención. El ARTÍCULO 5refleja las medidas aplicables a los com-puestos COP, «subproductos», genera-dos de manera no intencional.

Anexo C:Contempla «Dioxinas y Furanos»

(PCDDs y PCDFs), Hexaclorobenceno(HCB) y Bifenilos Policlorados (PCBs). Seprescribe la minimización progresiva delas descargas o emisiones de estos POPs,manteniendo como objetivo último sueliminación. Para cumplir este objetivose contempla la utilización de las mejo-res técnicas disponibles (BAT) y las mejo-res prácticas ambientales (BEP), así comopromover la utilización de sustitutos. Seprescribe la elaboración y posterior apli-cación de un Plan Nacional de Acción, enplazo de 2 años a partir de la entrada envigor del Convenio, para identificar,caracterizar y combatir las liberacionesde estos subproductos del anexo C. En

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EDAR. Estación Depuradora de Aguas Re-siduales.

Efluente. Líquido, sólido o gas emitido o des-cargado desde una fuente al medio ambiente.

Emisión. Liberación de sustancias desde unafuente al ambiente.

Escenario. Conjunto de parámetros y rela-ciones entre los compartimentos abióticos ylos seres vivos, que permiten establecer ycuantificar las rutas por las cuales las sus-tancias químicas alcanzarán a los seres vivos;suelen incluirse los valores utilizados pordefecto.

Eutrofización. Cambio adverso en las carac-terísticas biológicas o químicas de una masade agua por depleción del contenido en oxí-geno debido a depósito de materia orgánicacomo resultado de una producción primariaelevada al aumentar el aporte de nutrientes.

Evaluación de efectos. Parte del proceso deevaluación de riesgos de sustancias químicasmediante la que se identifican las consecuen-cias adversas que produce sobre los seres vivosla exposición a las sustancias químicas y seestablecen las relaciones entre los niveles deexposición y las respuestas adversas observa-das.

Evaluación de impacto ambiental (EIA).Estimación de las posibles consecuenciassobre el ambiente de pasadas, presentes ofuturas acciones que puedan producir unimpacto sobre el medio o, también, de-terminación de que no se producirá impactosignificativo.

Evaluación de la exposición. Parte delproceso de evaluación de riesgos de sustan-cias químicas que se encarga de establecer las

rutas, mecanismos y niveles por los que lassustancias alcanzan a los seres vivos.

Evaluación de riesgos. proceso de basecientífica para cuantificar el nivel de riesgode una actividad concreta. Constituye unsoporte básico para la toma de decisiones sobresustancias químicas en la Unión Europea.Incluye la Evaluación de Riesgos Sanitariosy la Evaluación de Riesgos Ambientales(ERA).

Evaluación probabilística. Tipo de eva-luación cuantitativa en la que se consideranla variabilidad y/o incertidumbre de los fac-tores y parámetros estudiados de forma queel resultado se presenta como una probabili-dad o una distribución de probabilidades.

Imposex. Disrupción endocrina caracteriza-da por el desarrollo y superposición de loscaracteres sexuales del género contrario en unindividuo (por ejemplo aparición de órganossexuales masculinos en hembras) como con-secuencia de la exposición a una sustanciaquímica.

Ingesta diaria admisible (IDA). Cocienteentre el NISEO y un factor de incertidum-bre, o de seguridad, inherente al proceso deextrapolación.

Inmisión. Concentración ambiental de uncontaminante, como resultante de la emisióny la dispersión, en el lugar de la exposición(a menudo se considera sinónimo de ésta).

Máxima concentración admisible (acep-table o permisible) (MAC, en inglés). Con-centración que si es inhalada diariamente (enel caso de personas que trabajan 8 horas, cincodías a la semana, o durante 24 horas en casode la población general), y que según los cono-cimientos actuales no parecen inducir daño

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Contaminación. Emisión al medio am-biente de sustancias o energías por parte deactividades humanas.

Convenio de Estocolmo. Convenio Inter-nacional sobre Contaminantes OrgánicosPersistentes.

Curva de Distribución de la Sensibili-dad de las Especies (SSD, en inglés). He-rramienta para la evaluación probabilística delos efectos sobre los ecosistemas en la que serepresenta el porcentaje de especies que severán afectadas en función de la dosis de expo-sición.

DDT. Insecticida organoclorado, 1,1,1-Tricloro-2,2-bis(4-clorofenil), etano ó según suantigua denominación de la que deriva suacrónimo, Dicloro-difenil-tricloroetano. Trassu masiva utilización como insecticida de usosanitario y agrícola se detectó su acumulaciónen organismos vivos de zonas donde nunca sehabía utilizado. En la actualidad su uso estárestringido a la lucha contra determinadosvectores de enfermedades tropicales.

Demanda biológica de oxígeno (DBO).Cantidad de oxígeno consumida en la activi-dad respiratoria por microorganismos quecrecen sobre compuestos orgánicos presentesen un medio cuando se incuba a una tempe-ratura especificada (20 C) durante un deter-minado período (generalmente 5 días).

Demanda química de oxígeno (DQO).Cantidad de sustancia oxidante, generalmen-te permanganato o dicromato potásico, reque-rida para oxidar la materia orgánica e inorgá-nica presente en aguas residuales; se expresaen miligramos de O2 consumidos por cada li-tro de agua. Siempre es mayor que la DBO.

Desecho. Cualquier cosa que se descartadeliberadamente o de la que se dispone parafines diferentes a los de su primera utiliza-ción.

Desnitrificación. Reducción de nitratos anitritos, óxidos nitrosos o nitrógeno, catali-zada por bacterias aerobias facultativas delsuelo, bajo condiciones anaerobias.

Directiva IPPC (IPPC, en inglés Inte-grated Pollution Prevention and Control).Directiva Europea sobre Prevención y Con-trol Integrado de la Contaminación.

Disruptores endocrinos. Sustancias cu-yos efectos adversos fundamentales deben aque interfieren con el sistema endocrino,pudiendo originar efectos a concentracionesmuy bajas así como efectos que se manifies-tan mucho después de haberse producido laexposición.

Dosis. Cantidad de sustancia administradao absorbida por un individuo en proporcióna su peso o volumen corporal, ordinariamen-te en 24 horas. Se suele expresar en mg/kg.

Ecosistema. Entidad funcional constituidapor todos los organismos (microorganismos,animales y plantas) que viven en un áreanatural determinada y que interaccionanmutuamente y con los componentes físicos yquímicos de su ambiente; es la unidad estruc-tural y funcional en ecología.

Ecotoxicología. Estudio de los efectos tóxi-cos de los agentes físicos y químicos sobre laspoblaciones y comunidades de los ecosiste-mas; abarca las formas de transferencia deestos agentes y sus interacciones con el am-biente.

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este anexo C se identifican las principa-les fuentes que tienen un potencial eleva-do de formar y liberar subproductosCOP, que son:

- Incineradoras de desechos, incluidaslas coincineradoras.

- Hornos de cemento usados para com-bustión de desechos peligrosos.

- Producción de pasta de papel utilizan-do cloro elemental.

- Industria siderúrgica y producciónsecundaria de cobre, aluminio y zinc.

Entre otras fuentes también identifi-cadas en este anexo como generadoras deestos subproductos COP se encuentran laquema a cielo abierto de desechos, inclui-dos vertederos, y la destrucción de car-casas animales

El Reglamento (CE) Nº 850/2004 tienepor objeto establecer un marco jurídicocomún en relación con los contaminan-tes orgánicos persistentes y cubrir lasdeficiencias existentes en la legislacióncomunitaria respecto a las disposicionesdel Convenio y del Protocolo, así comogarantizar la aplicación coherente y efi-caz de las obligaciones contraídas por losmismos. Como NOVEDADES más lla-

mativas respecto al Convenio podemosdestacar:

- Prohíbe directamente la producción,comercialización y uso de los COP pro-ducidos de forma intencional, los reco-gidos en el Convenio y otros tres más:clordecona, hexabromobifenilo y linda-no.

- Establece la reducción, minimización y,en la medida de lo posible, la elimina-ción de los subproductos COP no inten-cionales, los recogidos en el Convenio yademás los Hidrocarburos AromáticosPolicíclicos (PAH).

- Trata como residuos las existencias al-macenadas de COP prohibidos y pro-ductos que los contengan.

- Se autoriza un uso limitado de DDTcomo intermediario, en un sistema ce-rrado y limitado a un emplazamiento,para la producción de DICOFOL hastael 1 de enero de 2014, con revisión deesta exención a finales de 2008.

- El DDT y el Hexaclorociclohexano (in-cluido el Lindano) pasan del anexo II(restricción), en el que se encontrabanen el Convenio y en el Protocolo respec-tivamente, al Anexo I (eliminación).

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GLOSARIO(Incluye recomendaciones de la IUPACen la versión facilitada por laAsociación Española de Toxicología)

Aerobio. Organismo que necesita oxígenomolecular para respirar y, por tanto, para cre-cer y vivir.

Anaerobio. Organismo que no necesita oxí-geno molecular para vivir. Los anaerobiosestrictos sólo crecen en ausencia de oxígeno;los anaerobios facultativos pueden vivir cono sin oxígeno molecular.

Anoxia. En sentido estricto: total ausenciade oxígeno; ordinariamente, insuficientesuministro de oxígeno a los tejidos.

Bioacumulación. Procesos por los que seproduce la acumulación de sustancias quími-cas en los seres vivos.

Biodegradación. Destrucción in vivo o invitro de una sustancia, por acción enzimáti-ca.

Biodisponibilidad. Proporción de la dosisque una sustancia absorbida por cualquier víaalcanza en la circulación sistémica.

Biodisponibilidad. Valoración de la frac-ción de contaminante que esta disponible paraentrar en contacto con los seres vivos.

Bioensayo. Procedimiento para evaluar laactividad biológica, la presencia o la cantidadde una sustancia (tóxico, toxina, hormona,antibiótico, etc.) mediante la medida de susefectos sobre un organismo o cultivo celularen comparación con una preparación estan-dar apropiada.

Biomagnificación. Combinación de proce-sos de bioacumulación a través de la cadenatrófica que originan la acumulación de lassustancias químicas en los niveles superioresde la cadena.

Caracterización de riesgos. Parte final delproceso de evaluación de riesgos en la que secombinan los resultados de las evaluacionesde la exposición y de los efectos para estable-cer, de forma cualitativa o cuantitativa, laprobabilidad de que una determina actividado actuación origine efectos adversos.

Compartimiento. Parte del cuerpo (o de unecosistema) considerado como un espaciodefinido con fines del estudio de la distribu-ción y eliminación (cinética) de una sustan-cia. Cada uno de los órganos, tejidos, células,orgánulos y fluidos podría ser tomado comoun compartimiento.

Concentración efectiva (CE). Proporciónde una sustancia en un medio que causa undeterminado efecto en un sistema dado; la CE-50 es la concentración que causa el 50% delefecto máximo.

Concentración inhibitoria (CI). Propor-ción de una sustancia en un medio que origi-na una inhibición determinada (p. ej. de cre-cimiento, de movimiento, etc.), en un sistemade ensayo; la CI-50 causa el 50% de la inhi-bición máxima.

Concentración letal (CL). Proporción deuna sustancia tóxica en un medio, que causala muerte después de un cierto período deexposición.

Concentración máxima tolerable (MTC,en inglés). Máxima concentración de unasustancia en el medio que no causa la muer-te en animales de experimentación.

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REPORTAJE GRÁFICO

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De izquierda a derecha: Prof. Ovelleiro, Dr. Santolaria (Gobierno de Aragón), Ilmo. Sr. Decano Prof.Vera, Dr. Tarazona y Dra. Carbonell.

Público asistente en una sesión de la Jornada.

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De izquierda a derecha: Prof. Gaspar San Martín, Dra. Begoña Jiménez, Dr. Tarazona, Prof.Ovelleiro y Dra Carbonell.

Dr. Tarazona, Ilmo. Sr. Decano Prof. Vera, Prof. Ovelleiro y Prof. Zarazaga, Presidente de laFundación.

Información sobre las actividades de la Fundación

Los textos de las Jornadas del Programa «Genética, Medio Ambiente y Sociedad» (activi-dades financiadas por el Departamento de Medio Ambiente del Gobierno de Aragón) pue-

den ser consultados por los interesados en:www.fundaciongenesygentes.es

Mencionar las fuentes al extraer y citar la información

Para conocer otros Programas de la Fundación Genes y Gentes(«animal amigo», «SER SOL» —Responsabilidad Social de las Empresas—,

«Grupos de Ayuda Mutua» ,GAM´s, Información, Divulgación e Investigación Genética),o colaborar con las actividades de la misma, contactar con:

Sede Central: Sanclemente 25, 4 planta. 50.001 [email protected]

Teléfono. 976232100

ó tambien

Centro de Protección Social CAI-Fundación Genes y GentesIsla Graciosa 7, bajos. 50.015 Zaragoza

[email protected]éfono. 976525598

La Fundación Genes y Gentes, desarrolla sus actividades desde el año 1999. Es unaEntidad sin ánimo de lucro y declarada de «Interés Social» por el Gobierno de Aragón.Pionera en España por su interés y preocupación social sobre temas genéticos nace con

vocación de «apoyar permanentemente a cualquier miembro de la sociedad, persona naturalo jurídica, en la formación, educación, investigación y protección genético-social, desde el

reconocimiento de la dignidad, derechos y libertades fundamentales de las personas».

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Noticia publicada en el «Periódico de Aragón».

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Clausura de la Jornada. Prof. Zarazaga, Presidente de la Fundación, Prof. Mercedes Díez, Patrona dela Fundación, Dr. José Luis Marqués, Presidente del Consejo Social de la Universidad de Zaragoza yDr. Tarazona, Coordinador de la Jornada.

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Noticia publicada en el «Periódico de Aragón».

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Noticia publicada en la contraportada de periódico «Heraldo de Aragón».

REPERCUSIÓN EN LOS «MEDIA»

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Noticia publicada en «Aragón Press».